HINTERGRUND
DER ERFINDUNGBACKGROUND
THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Telekommunikationsnetz, das auf
einer verteilten Steuerung basiert, die den Aufbau eines ökonomischen und äußerst flexiblen
Telekommunikationsnetzes selbst dann ermöglicht, wenn es eine große Anzahl von
Vermittlungs- bzw. Schaltuntersystemknoten gibt, indem die Steueruntersysteme
und Schaltuntersysteme eines Vermittlungs- bzw. Schaltknotensystems
getrennt werden und ihre Anordnung innerhalb des Netzes frei verteilt
wird.The
The present invention relates to a telecommunication network based on
Based on a distributed control, the construction of an economical and extremely flexible
Telecommunications network even allows, if there are a large number of
Switch subsystem nodes exist by the control subsystems
and switching subsystems of a switching node system
be separated and their arrangement freely distributed within the network
becomes.
Diese
Anmeldung basiert auf der in Japan eingereichten Patentanmeldung
Nr. Hei8-249985, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme enthalten
ist.These
Application is based on the filed in Japan patent application
No. Hei8-249985, the contents of which are incorporated herein by reference
is.
Stand der
TechnikState of
technology
Bei
herkömmlichen
Schaltknotensystemen sind das Schaltuntersystem und das Steueruntersystem
zum Steuern des Schaltuntersystems an einem einzigen Knoten vorgesehen.
Während
es eine Systemorganisation gibt, bei welcher das Steueruntersystem
und das Schaltuntersystem an getrennten Knoten vorgesehen sind (der
Knoten, bei welchem das Steueruntersystem vorgesehen ist, wird "zentrales Amt" genannt, und der
Knoten, bei welchem das Schaltuntersystem vorgesehen ist, wird "entferntes Amt" genannt), hat diese
das Steueruntersystem und das Schaltuntersystem permanent durch
eine bestimmte Leitung verbunden, um es dadurch unmöglich zu
machen, Verbindungen herzustellen, die andere als diejenigen sind,
die eingestellt sind. Somit ist eine solche Systemorganisation nicht
ausreichend flexibel, um auf Situationen, bei welchen dynamische Verbindungen
der entfernten Ämter
erforderlich sind, auf Situationen eines dynamischen Vermittelns
bzw. Schaltens zu anderen zentralen Ämtern bei einem Ausfall des
zentralen Amts und auf Situationen, bei welchen das zentrale Amt
in die Seite des entfernten Amts verbunden ist, um nur das vergrößerte Schaltuntersystem
durch ein Steueruntersystem zu steuern, angewendet zu werden.at
usual
Switching node systems are the switch subsystem and the control subsystem
for controlling the switching subsystem at a single node.
While
there is a system organization in which the control subsystem
and the switching subsystem are provided at separate nodes (the
Node in which the control subsystem is provided is called the "central office", and the
Node in which the switching subsystem is provided is called "remote office") has it
the control subsystem and the switching subsystem permanently through
connected to a particular line, thereby making it impossible to
make connections that are other than those
that are set. Thus, such a system organization is not
sufficiently flexible to respond to situations where dynamic connections
the distant offices
necessary to situations of dynamic switching
or switching to other central offices in case of failure of the
central office and situations in which the central office
connected to the side of the remote office to only the enlarged switching subsystem
through a control subsystem to be applied.
2 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Struktur eines herkömmlichen
Schaltknotensystems zeigt, und 3 ist ein
Diagramm, das ein Beispiel eines herkömmlichen entfernten gesteuerten
Schaltsystems bzw. Vermittlungssystems zeigt. 2 FIG. 15 is a diagram showing an example of the structure of a conventional switching node system, and FIG 3 Fig. 10 is a diagram showing an example of a conventional remote control switching system.
Ein
herkömmlicher
Schaltknoten 1 weist eine Schaltstruktur-(switch fabric)-vorrichtung 4 zum Schalten
von Multimediainformation, wie beispielsweise Audio oder Daten,
zwischen Teilnehmerleitungen 2 und Amtsvermittlungsleitungen 3 auf,
und eine Steuerung 5 zum Senden von verschiedenen Steueraufträgen zu der
Schaltstrukturvorrichtung 4 zum Durchführen von Verbindungsoperationen.
Während die
Steuerung 5 einen Hochleistungsprozessor verwendet, um
gleichzeitig mehrere Teilnehmerleitungen 2 und Amtsvermittlungsleitungen 3 zu
steuern, ist deshalb, weil solche Hochleistungsprozessoren eine
extrem hohe Verarbeitungskapazität
haben, die Verarbeitungskapazität
oft größer als
diejenige, die durch die Schaltstrukturvorrichtung 4 erforderlich
ist, um dadurch in einem Überschuss
an Verarbeitungskapazität
zu resultieren.A conventional switching node 1 has a switch fabric device 4 for switching multimedia information, such as audio or data, between subscriber lines 2 and public relations 3 on, and a controller 5 for sending various control jobs to the switching fabric device 4 for performing connection operations. While the controller 5 a high-performance processor used to simultaneously multiple subscriber lines 2 and public relations 3 Because such high performance processors have an extremely high processing capacity, the processing capacity is often greater than that provided by the switching fabric device 4 is required, thereby resulting in an excess of processing capacity.
Daher
sind entfernt gesteuerte Schaltsystemorganisationen vorgeschlagen
worden, wie sie in 3 gezeigt sind, wobei eine Vielzahl
von Schaltstrukturvorrichtungen 6-1, 6-2, ..., 6-n jeweils nahe
Teilnehmern positioniert sind und diese durch eine einzige Steuerung 7 entfernt
gesteuert werden. Beispiele für
solche entfernt gesteuerte Schaltsysteme sind in "A Survey of Bell
System Progress in Electronic Switching", The Bell System Technical Journal, S.
937–997,
Juli–Aug.
1965 und Habara, Goto und Suzuki, "DEX-R1 und DEX-R3 Electronic Switching Systems", Kenkyuu Jigsuyouka
Houkoku, Vol. 23, No. 5, S. 955–968
(1974) beschrieben.Therefore, remotely controlled switching system organizations have been proposed as they are in 3 are shown, wherein a plurality of switching structure devices 6-1 . 6-2 , ..., 6-n are positioned close to each participant and this by a single controller 7 be controlled remotely. Examples of such remotely controlled switching systems are described in "A Survey of Bell System Progress in Electronic Switching", The Bell System Technical Journal, p. 937-997, July-Aug. 1965 and Habara, Goto and Suzuki, "DEX-R1 and DEX-R3 Electronic Switching Systems", Kenkyuu Jigsuyouka Houkoku, Vol. 5, pp. 955-968 (1974).
4 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel eines herkömmlichen entfernt gesteuerten
Schaltsystems zeigt, das in der Habara-Referenz beschrieben ist. 4 Fig. 12 is a diagram showing an example of a conventional remote-controlled switching system described in the Habara reference.
In 4 bezeichnet
ein Bezugszeichen 10 ein zentrales Amt mit verschiedenen
steuerbezogenen Vorrichtungen, bezeichnet ein Bezugszeichen 11 eine
zentrale Steuerung, die allgemein "Prozessor" genannt wird, zum Ausführen von
Verbindungs-Steuerprogrammen zum entfernten Steuern von Ämtern 20-1, 20-2,
..., 20-n, bezeichnet ein Bezugszeichen 12 einen
Hauptspeicher zum Speichern von Verbindungs-Steuerprogrammen und
ihrer Steuerdaten, bezeichnet ein Bezugszeichen 13 einen
Kanalmultiplexer, der durch die zentrale Steuerung 11 aktiviert wird,
zum Steuern eines Datentransfers zwischen dem Hauptspeicher 12 und
einer entfernten Steuerung 15, bezeichnen Bezugszeichen 14-1 und 14-2 allgemeine
Nebenkanäle zum
Transferieren von Daten zwischen dem Hauptspeicher 12 und
der entfernten Steuerung 15, bezeichnet ein Bezugszeichen 15 eine
entfernte Steuerung zum Ausführen
eines Datentransfers zwischen dem zentralen Amt 10 und
der Vielzahl von entfernten Ämtern 20-1, 20-2,
..., 20-n, bezeichnen Bezugszeichen 16-1, 16-2,
..., 16-n Steuerinformationsverbindungen, die Eins-zu-Eins-Verbindungen über bestimmte
Leitungen zwischen dem zentralen Amt 10 und der Vielzahl von
entfernten Ämtern 20-1, 20-2,
..., 20-n herstellen, und bezeichnen 20-1, 20-2,
..., 20-n entfernte Ämter, die
in Bezug auf das zentrale Amt 10 entfernt angeordnet sind
und die verschiedenen Vorrichtungen des Vermittlungs- bzw. Schaltuntersystems
enthalten. Zusätzlich
bezeichnet innerhalb des entfernten Amts 20-1 ein Bezugszeichen 21 einen
Daten-Sender/Empfänger
des entfernten Amts zum Senden und Empfangen von Daten mit dem zentralen
Amt 10, bezeichnet ein Bezugszeichen 22 eine Schaltstrukturvorrichtung,
bezeichnet ein Bezugszeichen 23 eine Schaltstruktur zum
Weiterleiten von Information, wie beispielsweise Audiodaten, und
bezeichnet ein Bezugszeichen 24 eine Schaltsteuerung zum
Empfangen von Daten von dem Daten-Sender/Empfänger des entfernten Amts 21 und
zum Senden von Steueraufträgen
zur Schaltstruktur 23 oder zum Empfangen von Daten von
der Schaltstruktur 23.In 4 denotes a reference numeral 10 a central office with various tax-related devices, denoted by a reference numeral 11 a central controller, commonly called a "processor", for executing connection control programs for remotely controlling offices 20-1 . 20-2 , ..., 20-n , a reference numeral 12 a main memory for storing connection control programs and their control data is denoted by a reference numeral 13 a channel multiplexer through the central control 11 is activated to control a data transfer between the main memory 12 and a remote controller 15 , Designate reference numerals 14-1 and 14-2 general subchannels for transferring data between main memory 12 and the remote control 15 , a reference numeral 15 a remote controller for carrying out a data transfer between the central office 10 and the multitude of remote offices 20-1 . 20-2 , ..., 20-n , Designate reference numerals 16-1 . 16-2 , ..., 16-n Control information links, the one-to-one connections over certain lines between the central office 10 and the multitude of remote offices 20-1 . 20-2 , ..., 20-n manufacture and label 20-1 . 20-2 , ..., 20-n remote offices, in relation to the central office 10 are arranged remotely and the various devices of the Switching subsystem included. Additionally designated within the remote office 20-1 a reference number 21 a data transmitter / receiver of the remote office for sending and receiving data with the central office 10 , a reference numeral 22 a switching structure device, a reference numeral 23 a switching structure for relaying information such as audio data, and denotes a reference numeral 24 a switch controller for receiving data from the remote office's data transmitter / receiver 21 and for sending control requests to the switch fabric 23 or for receiving data from the switch fabric 23 ,
Hierin
nachfolgend soll dann, wenn auf Vorrichtungen, wie beispielsweise
die entfernten Ämter 20-1, 20-2,
..., 20-n, die identische Strukturen haben, Bezug genommen
wird, die Zusätze
(wie beispielsweise -1 und -2) von den Bezugszeichen
weggelassen werden, wenn sie für
die Zwecke eines Beschreibens der Erfindung unnötig sind.Hereinafter, when on devices such as the remote offices 20-1 . 20-2 , ..., 20-n having identical structures, the additions (such as -1 and -2 ) are omitted from the reference numbers if they are unnecessary for the purposes of describing the invention.
5 ist
ein Diagramm, das ein herkömmliches
Schaltsteuerverfahren zeigt. 5 Fig. 15 is a diagram showing a conventional shift control method.
Ein
Verfahren zum Steuern einer Vielzahl von entfernten Ämtern 20 mit
einem einzigen zentralen Amt 10 unter Verwendung der in 4 gezeigten Struktur
soll erklärt
werden. 5 zeigt einen Sendemode, bei
welchem Steuerdaten vom zentralen Amt 10 zu den entfernten Ämtern 20 gesendet
werden, und einen Empfangsmode, bei welchem Steuerdaten von den
entfernten Ämtern 20 durch
das zentrale Amt 10 gelesen werden.A method of controlling a plurality of remote offices 20 with a single central office 10 using the in 4 The structure shown should be explained. 5 shows a transmission mode in which control data from the central office 10 to the distant offices 20 and a receive mode in which control data is sent from the remote offices 20 through the central office 10 to be read.
Zuerst
wird unter einer direkten Steuerung, anders ausgedrückt dann,
wenn die Steuerung 5 und die Schaltstrukturvorrichtung 4 an
einem einzigen Schaltknoten integriert sind, wie es beispielsweise
in 2 gezeigt ist, im Sendemode ein Trei berauftrag von
der Steuerung 5 zur Schaltstrukturvorrichtung 4 durch
die Steuerung 5 gesendet, die eine schaltstruktursteuerungsbestimmte
Anweisung (DTO-Anweisung) 30 ausführt, die
einen Treiberauftrag zum Steuern der Schaltstrukturvorrichtung 4 enthält, oder eine
schaltstruktursteuerungsbestimmte Anweisung (DTO-Anweisung) 31,
die indirekt einen Treiberauftrag 32 bestimmt. Die Schaltstrukturvorrichtung 4 empfängt und
interpretiert den Steuerauftrag und führt ihn aus, und auf eine Beendigung
der Prozedur hin empfängt
die Steuerung 5 ein Beendigungssignal von der Schaltstrukturvorrichtung 4,
um die Ausführung
der Anweisung zu beenden. Auf diese Weise werden die bestimmten
Anweisungen 30 und 31 grundsätzlich auf dieselbe Weise wie
eine Speicherschreibzugriffsanweisung ausgeführt.First, under a direct control, in other words, when the controller 5 and the switching structure device 4 are integrated at a single switching node, such as in 2 is shown in the transmission mode, a Trei berauftragauftrag from the controller 5 to the switching structure device 4 through the controller 5 sent a switch structure control specific instruction (DTO instruction) 30 performs a driver order to control the switching structure device 4 contains, or a switch structure control-specific instruction (DTO instruction) 31 , indirectly a driver order 32 certainly. The switching structure device 4 receives and interprets and interprets the control request, and upon completion of the procedure, the controller receives 5 a termination signal from the switch fabric device 4 to stop the execution of the statement. In this way, the specific instructions 30 and 31 basically in the same way as a memory write access instruction.
Andererseits
wird unter einer entfernten Steuerung, anders ausgedrückt dann,
wenn die Steuerung und die Schaltstrukturvorrichtungen entfernt
angeordnet sind, wie es in 3 gezeigt
ist, im Sendemode ein Treiberauftrag 43 grundsätzlich durch
einen Eingabe/Ausgabe-Kanalbefehl gesendet. Das bedeutet, dass die
zentrale Steuerung 11 des zentralen Amts 10 eine
Eingabe/Ausgabe-Anweisung (SIO-Anweisung) 40 ausführt und
den Kanalmultiplexer 13 aktiviert. Der Kanalmultiplexer 13 liest
sequentiell ein Befehlsadressenwort (CAW) 41 und einen
Kanalbefehl (CCW) 42 aus dem Hauptspeicher 12 und
aktiviert den allgemeinen Nebenkanal 14-1. Der allgemeine
Nebenkanal 14-1 liest den Schaltstrukturtreiberauftrag 43 aus
dem durch den CCW 42 bestimmten Bereich im Hauptspeicher 12 und
sendet den Schaltstrukturtreiberauftrag 43 zur entfernten
Steuerung 15. Die entfernte Steuerung 15 sendet
den Treiberauftrag 43 zum Daten-Sender/Empfänger des
entfernten Amts 21 über
die Steuerinformationsverbindung 16-1. Der Daten-Sender/Empfänger des
entfernten Amts 21 transferiert den Treiberauftrag 43 zur
Schaltsteuerung 24, die Schaltsteuerung 24 prüft und interpretiert
den Treiberauftrag 43 und die Schaltstruktur 23 wird
veranlasst, die erwünschte
Schaltoperation durchzuführen. Wenn
die Schaltoperation einmal beendet ist, bringt der Daten-Sender/Empfänger des
entfernten Amts 21 ein Ausführungsbeendigungssignal über die
Steuerinformationsverbindung 16-1 zur entfernten Steuerung 15 zurück. Wenn
die entfernte Steuerung 15 ein Ausführungsbeendigungssignal zum
allgemeinen Nebenkanal 14-1 sendet, veranlasst der Kanalmultiplexer 13 eine
Unterbrechung zur zentralen Steuerung 11. Die zentrale
Steuerung 11 analysiert die Ursache der Unterbrechung,
um herauszufinden, dass die Ausführung
des Schaltstrukturtreiberauftrags beendet worden ist. Die Bestimmung
davon, welche der Vielzahl von entfernten Ämtern 20 zu steuern
sind, wird durch das Kanalnummern feld der Kanalanweisung 40 durchgeführt. Somit
kann ein einziges zentrales Amt 10 Steuerinformation zwischen
einer Vielzahl von entfernten Ämtern 20 durch
Verwenden von Gruppen von CAW 41, CCW 42 und dem
Schaltstrukturtreiberauftrag 43 transferieren, die für jede Kanalnummer
unterschiedlich sind.On the other hand, under remote control, in other words, when the controller and the switching structure devices are located remotely, as shown in FIG 3 is shown in the transmission mode, a driver order 43 basically sent by an input / output channel command. That means the central control 11 of the central office 10 an input / output instruction (SIO instruction) 40 executes and the channel multiplexer 13 activated. The channel multiplexer 13 sequentially reads a command address word (CAW) 41 and a channel command (CCW) 42 from the main memory 12 and activates the general secondary channel 14-1 , The general secondary channel 14-1 reads the switch pattern driver job 43 from the one by the CCW 42 specific area in main memory 12 and sends the switch pattern driver job 43 to the remote control 15 , The remote control 15 sends the driver job 43 to the data transmitter / receiver of the remote office 21 via the tax information connection 16-1 , The data transmitter / receiver of the remote office 21 transfers the driver order 43 for switching control 24 , the shift control 24 checks and interprets the driver job 43 and the switching structure 23 is caused to perform the desired switching operation. Once the switching operation is completed, the data transmitter / receiver of the remote office brings 21 an execution completion signal via the control information link 16-1 to the remote control 15 back. If the remote control 15 an execution completion signal to the general sub-channel 14-1 sends, causes the channel multiplexer 13 an interruption to the central control 11 , The central control 11 analyzes the cause of the interruption to find that execution of the switch pattern driver job has completed. The determination of which of the plurality of remote offices 20 are to be controlled by the channel number field of the channel statement 40 carried out. Thus, a single central office 10 Control information between a plurality of remote offices 20 by using groups of CAW 41 , CCW 42 and the switch driver order 43 transfer, which are different for each channel number.
Als
Nächstes
werden im Fall des Empfangsmodes (eines Datentransfers vom Schaltuntersystem zum
Steueruntersystem) unter einer direkten Steuerung (Steuersystem
und Schaltsystem sind im selben Mode untergebracht) eine bestimmte
Anweisung (DTN-Anweisung) 52, die indirekt einen Scanauftrag 53 bestimmt,
oder eine bestimmte Anweisung (DTN-Anweisung) 50, die einen
Scanauftrag für
das Schaltuntersystem enthält,
durch die Steuerung 5 der 2 ausgeführt. Aufgrund
der Ausführung
der DTN-Anweisung wird der interne Zustand der Schaltstrukturvorrichtung 4 gelesen
und in den Scanergebnisbereich 51 oder 54 geschrieben.Next, in the case of the receiving mode (a data transfer from the switching subsystem to the control subsystem) under a direct control (the control system and the switching system are housed in the same mode), a specific instruction (DTN instruction) 52 that indirectly scan a scan 53 determined, or a specific instruction (DTN statement) 50 , which contains a scan order for the switching subsystem, by the controller 5 of the 2 executed. Due to the execution of the DTN instruction, the internal state of the switching structure device becomes 4 read and in the scan result area 51 or 54 written.
Andererseits
werden im Empfangsmode unter einer entfernten Steuerung die Schaltstruktur-Scanergebnisse
durch ein Verfahren gelesen, das gleich dem Fall des Sendemodes
unter einer entfernten Steuerung ist, das heißt durch eine Ausführung eines
Eingabe/Ausgabe-Kanalbefehls. Insbesondere führt die zentrale Steuerung 11 in 4 die Eingabe/Ausgabe-Anweisung
(SIO-Anweisung) der 5 aus und aktiviert den Kanalmultiplexer 13.
Der Kanalmultiplexer 13 liest sequentiell das Befehlsadressenwort
CAW 61 und den Kanalbefehl CCW 62 im Hauptspeicher 12,
liest dann den Abtastauftrag 63 aus dem Hauptspeicher 12 durch
den ersten Befehl CTL des Kanalbefehls CCW 62 und sendet
dann den Scanauftrag 63 zu der entfernten Steuerung 15 über den
allgemeinen Nebenkanal 14-1. Der Daten-Sender/Empfänger des entfernten Amts 21 transferiert den
Scanauftrag 63 zur Schaltsteuerung 24 und die Schaltsteuerung
interpretiert den Scanauftrag 63 und führt ihn aus, um den internen
Zustand der Schaltstruktur 23 zu lesen und um die Scanergebnisse
zum Daten-Sender/Empfänger
des entfernten Amts 21 zurückzubringen. Aufgrund dessen,
dass der Daten-Sender/Empfänger
des entfernten Amts 21 die Scanergebnisse zur entfernten
Steuerung 15 über
die Steuerinformationsverbindung 16-1 zurückbringt,
beendet der allgemeine Nebenkanal 14-1 die Ausführung des
Befehls CTL und initiiert die Ausführung des nächsten Befehls RCM im Kanalbefehl CCW 62.
Gemäß dem Befehl
RCM werden die von der entfernten Steuerung 15 empfangenen
Scanergebnisse in den bestimmten Scanergebnisbereich 64 im
Hauptspeicher 12 geschrieben. Da der Befehl RCM durch Senden
der Leseanfragen zu und durch Empfangen der Wiedergabedaten von
dem entfernten Amt 16-1 über die Steuerinformationsverbindung 16-1 "n"-fache Lesezugriffe erfor dert, wird
die räumliche
Ausbreitungsverzögerung
mit dem Abstand zwischen dem zentralen Amt 10 und dem entfernten
Amt 16-1 größer werden.
Wenn einmal das Schreiben in den Scanergebnisbereich 64 beendet
ist, veranlasst der Kanalmultiplexer eine Unterbrechung in der zentralen
Steuerung 11. Die zentrale Steuerung 11 analysiert
die Ursache der Unterbrechung, um herauszufinden, dass die Ausführung des
Schaltstrukturscanauftrags beendet worden ist.On the other hand, in the receive mode under remote control, the switching pattern scan results are read by a method equal to the case of the transmission mode under remote control, that is, by execution of an input / output channel command. In particular, the central control leads 11 in 4 the input / output instruction (SIO instruction) of 5 and activates the channel multiplexer 13 , The channel multiplexer 13 sequentially reads the command address word CAW 61 and the channel command CCW 62 in main memory 12 , then reads the scan job 63 from the main memory 12 by the first command CTL of the channel command CCW 62 and then send the scan job 63 to the remote control 15 over the general secondary channel 14-1 , The data transmitter / receiver of the remote office 21 transfers the scan job 63 for switching control 24 and the switch controller interprets the scan job 63 and execute it to the internal state of the switching structure 23 to read and scan results to the data transmitter / receiver of the remote office 21 return. Due to the fact that the data transmitter / receiver of the remote office 21 the scan results to the remote controller 15 via the tax information connection 16-1 returns the general secondary channel ends 14-1 the execution of the command CTL and initiates the execution of the next command RCM in the channel command CCW 62 , According to the RCM command, those from the remote controller 15 received scan results in the specific scan result area 64 in main memory 12 written. Because the command RCM is sent by sending the read requests to and receiving the playback data from the remote office 16-1 via the tax information connection 16-1 Requires "n" times read access, the spatial propagation delay with the distance between the central office 10 and the distant office 16-1 grow. Once writing to the scan results area 64 is finished, the channel multiplexer causes an interrupt in the central controller 11 , The central control 11 analyzes the cause of the interruption to find that execution of the switch pattern scan job has completed.
6 ist
ein Diagramm, das ein herkömmliches
Identifikationsverfahren für
mehrere Schaltstrukturen zeigt. 6 FIG. 15 is a diagram showing a conventional identification method for a plurality of switching structures. FIG.
In 6 wird
dasselbe Programm in einem zentralen Amt dazu verwendet, Steuerdaten
(die primäre
Daten genannt werden) entsprechend einem jeweiligen der Vielzahl
von entfernten Ämtern 20 zu identifizieren
und auszuwählen.In 6 the same program is used in a central office to provide control data (called primary data) corresponding to each of the plurality of remote offices 20 to identify and select.
Zuerst
wird ein Bereich im Hauptspeicher 12 in Bereiche 71 und 72 von
festen Größen entsprechend
den entfernten Ämtern
aufgeteilt, und es wird veranlasst, dass die Datenstrukturen zwischen
den entfernten Ämtern
identisch sind. Beispielsweise bezeichnet ein Bezugszeichen 71 in 6 einen
Datenbereich (#1-Primäramt-Datenbereich)
entsprechend dem entfernten Amt 20-1, bezeichnet ein Bezugszeichen 72 einen
Datenbereich (#2-Primäramt-Datenbereich)
entsprechend dem entfernten Amt 20-2 und sind den Datenbereichen 71 und 72 dieselbe
Datenstruktur zugeteilt. Als Nächstes
wird das Verbindungssteuerprogramm im zentralen Amt 10 zwischen
den entfernten Ämtern 20-1 und 20-2 gemeinsam
genutzt. Das Verbindungssteuerprogramm enthält eine Datenzugriffsanweisung
des primären
Amts 70, deren Basisadressenregisterfeld 74 die
oberste Adresse des Primäramt-Datenbereichs spezifiziert. Beispielsweise
dann, wenn das entfernte Amt 20-1 gesteuert wird, wird
die oberste Adresse des #1-Primäramt-Datenbereichs 71 vorgeladen.
Zusätzlich wird
beim Steuern des entfernten Amts 20-2 die oberste Adresse
(b2 in 6) des #2-Primäramt-Datenbereichs 72 vorgeladen.
Durch Schalten des Werts des Basisregisters im Verlaufe der Zeit
durch Aufteilen in Zeitintervalle zum Steuern eines jeweiligen entfernten
Amts, wie beispielsweise durch Eingeben des Werts von b1 in das
Basisregister in einem Zeitintervall und durch Eingeben des Werts
von b2 in einem anderen Zeitintervall, ist es möglich, eine Vielzahl von entfernten Ämtern 20 auf
einer Basis einer gemeinsam genutzten Zeit zu steuern.First, an area is in main memory 12 in areas 71 and 72 of fixed sizes corresponding to the remote offices, and the data structures between the remote offices are caused to be identical. For example, a reference numeral designates 71 in 6 a data area (# 1 primary data area) corresponding to the remote office 20-1 , a reference numeral 72 a data area (# 2 primary office data area) corresponding to the remote office 20-2 and are the data areas 71 and 72 assigned the same data structure. Next, the connection control program will be in the central office 10 between the distant offices 20-1 and 20-2 shared. The connection control program contains a data access instruction of the primary office 70 , whose base address register field 74 specifies the top address of the primary office data area. For example, if the remote office 20-1 becomes the topmost address of the # 1 primary data area 71 summoned. Additionally, when controlling the remote office 20-2 the top address (b2 in 6 ) of the # 2 primary data area 72 summoned. By switching the value of the base register over time by dividing into time intervals to control a respective remote office, such as by inputting the value of b1 into the base register in a time interval and by inputting the value of b2 in another time interval, it is possible , a variety of remote offices 20 on a shared time basis.
Das
oben angegebene Fernsteuerungs-Schaltsystem wird als ein Typ des
verteilten Schaltsystems angesehen, und der andere Typ eines verteilten
Schaltsystems ist ein LAN-(lokales Netz)-basierendes verteiltes
Schaltsystem, bei welchem die Steuerung und die Schaltstrukturvorrichtungen
nicht durch bestimmte Leitungen wie bei einem Schaltsystem einer
entfernten Steuerung verbunden sind, sondern statt dessen durch
ein LAN (Local Area Network = lokales Netz) verbunden sind, was
vorgeschlagen worden ist. Beim verteilten Schaltsystem wird eine
Anrufverbindungssteuerung unter der Zusammenarbeit der Steuerung
(des zentralen Verarbeitungsmanagementmoduls) und der Schaltstrukturvorrichtungen
(Schaltmodule) durch Senden und Empfangen über ein LAN durchgeführt (Japanische
Patentanmeldung, erste Veröffentlichung
Nr. Sho 62-188590).The
The above-mentioned remote control switching system is called a type of
distributed switching system, and the other type of distributed
Switching system is a LAN (Local Area Network) based distributed
Switching system in which the controller and the switching structure devices
not through certain lines as with a switching system one
remote control, but instead by
a LAN (Local Area Network) are connected, which
has been proposed. The distributed switching system is a
Call connection control under the cooperation of the controller
(the central processing management module) and the switching fabric devices
(Switching modules) by sending and receiving over a LAN performed (Japanese
Patent application, first publication
No. Sho 62-188590).
Alle
diese Schaltsysteme mit direkter Steuerung und entfernter Steuerung
und über
ein LAN verbundene verteilte Schaltsysteme haben die folgenden Probleme.
- (1) Bei der in 4 gezeigten
Struktur sind das zentrale Amt 10 und die entfernten Ämter 20 Eins-zu-Eins
durch die bestimmten Leitungen 16 verbunden, wodurch es
erforderlich ist, dass allgemeine Nebenkanäle 14, bestimmte Leitungen 16 und
Sender/Empfänger
des entfernten Amts 21 in Anzahlen proportional zu der
Anzahl von entfernten Ämtern,
die gesteuert werden, vorgesehen sind, und auch erforderlich ist,
dass der Kanalmultiplexer 13 und die entfernte Steuerung 15 erweitert
werden, um die Anzahl von entfernten Ämtern unterzubringen. Aus diesem
Grund erfordert das gesamte Netz dann, wenn die Anzahl von entfernten Ämtern zu
zahlreich wird, eine extrem große
Anzahl von Vorrichtungen, wodurch die Kosten stark ansteigen.
- (2) Zusätzlich
ist es deshalb, weil das Steueruntersystem und das Schaltuntersystem
permanent mittels bestimmter Leitungen verbunden sind, nicht möglich, irgendwelche
Verbindungen herzustellen, die andere als diejenigen sind, die eingerichtet
sind. Beispielsweise ist das System nicht flexibel genug, um dynamische
Verbindungen zu entfernten Ämtern
mit geringer Ausnutzung durchzuführen,
um Steuerinformationsverbindungen gemeinsam zu nutzen und um die
Netzwerkkosten zu reduzieren, oder um dynamisch zu anderen zentralen Ämtern umzuschalten,
wenn das zentrale Amt ausgefallen ist.
- (3) Zusätzlich
sind die Kommunikationseinrichtungen bzw. -mittel oder -verfahren
für den
Fall einer direkten Steuerung, bei welcher die Steuerung und die
Schalt strukturvorrichtungen im selben Knoten sind, oder den Fall
einer entfernten Steuerung, bei welcher die Steuerung und die Schaltstrukturvorrichtungen
entfernt angeordnet sind, unterschiedlich, so dass das Anwendungsprogramm
separate Codes für
eine direkte Steuerung und eine entfernte Steuerung enthaften muss.
Dies führt
zu hohen Entwicklungskosten und einer geringen Flexibilität.
- (4) Weiterhin ist deshalb, weil die Steuerdaten im Fall einer
entfernten Steuerung durch Kanalbefehle transferiert werden, der
Softwarezusatz für die
Vorbereitung, die Aktivierung und die Unterbrechungsverarbeitung
für Kanalbefehle
groß und ineffizient.
- (5) Ebenso wird deshalb, weil die Übertragung von Daten zwischen
der entfernten Steuerung 15 des zentralen Amts und den
Daten-Sender/Empfängern
des entfernten Amts 21 der entfernten Ämter durch den Fernlesezugriffsbefehl
durchgeführt
wird, wie beispielsweise den RCM-Befehl im Fall einer entfernten
Steuerung, die Zeitverzögerung
aufgrund einer räumlichen
Ausbreitung größer, wenn
der Abstand zwischen dem zentralen Amt und den entfernte Ämtern größer wird,
um dadurch die Wartezeit zu verlängern,
bis die entfernte Steuerung 15 Bestätigungssignale von den Daten-Sender/Empfängern des
entfernten Amts 21 empfängt,
um kein Schalten zur nächsten
Datenübertragung
zuzulassen. Auf diese Weise ist die Erniedrigung einer Leistungsfähigkeit
im Fall einer entfernten Steuerung über große Entfernungen beachtlich.
- (6) Weiterhin sind als herkömmliches
Verfahren zum Identifizieren und zum Steuern einer Vielzahl von
Schaltstrukturvorrichtungen die Bestimmung von Kanalnummern 40 und 60,
wie es in 5 gezeigt ist, und das Schalten
von Steuerdaten durch Schalten des Werts des Basisregisters (b),
wie es in 6 gezeigt ist, kombiniert. Jedoch
ist dann, wenn Kanalnummern bestimmt werden, die Anzahl von entfernten Ämtern, die
gesteuert werden können,
durch die Länge
des Kanalnummernfeldes beschränkt,
und bei dem Basisregister-Schaltverfahren müssen die Datenkonfigurationen
der Schaltstrukturvorrichtungen vollständig identisch gemacht werden,
was dieses System ungeeignet für
allgemeine Anwendungen und schlecht bezüglich der Flexibilität macht.
- (7) Zusätzlich
ist bei Schaltsystemen, die durch LANs verbunden sind, das Schaltsystem über einen
Bereich verteilt, der durch ein LAN versorgt wird, indem das System
in eine Vielzahl von Modulen, wie beispielsweise ein Schaltmodul
und ein zentrales Verarbeitungsmodul, aufgeteilt wird. Selbst wenn
diese verteilten Systeme in das Netzwerk eingeführt werden, ist die Netzwerkstruktur dieselbe
wie diejenige, die aus einem herkömmlichen Schaltsystem aufgebaut
ist. Jeweilige Schaltsysteme sind in sich selbst enthalten und unabhängig voneinander,
um dadurch dem Netzwerk insgesamt eine unflexible Struktur zu geben, welche
für allgemeine
Anwendungen ungeeignet und bezüglich
der Flexibilität
schlecht ist.
- (8) Weiterhin ist bei Schaltsystemen, die durch LANs verbunden
sind, das Netz unter der Annahme einer Begrenzung auf einen lokalen
Bereich aufgebaut, so dass es eine Vielfalt von Beschränkungen
gibt, wie beispielsweise Beschränkungen bezüglich der
Anzahl von Modulen, die zum Kommunizieren fähig sind, und bezüglich des
Abstands zwischen Modulen.
All of these direct and remote control switching systems and distributed switching systems connected via a LAN have the following problems. - (1) In the case of 4 Structure shown are the central office 10 and the distant offices 20 One-to-one through the particular lines 16 connected, which requires that general secondary channels 14 , certain lines 16 and transmitter / receiver of the remote office 21 in numbers proportional to the number of remote offices, which are controlled, are provided, and also required that the channel multiplexer 13 and the remote control 15 extended to accommodate the number of remote offices. For this reason, as the number of remote offices becomes too numerous, the entire network requires an extremely large number of devices, thereby greatly increasing the cost.
- (2) In addition, because the control subsystem and the switching subsystem are permanently connected by dedicated lines, it is not possible to make any connections other than those set up. For example, the system is not flexible enough to make dynamic connections to remote low-utilization offices, share control information links and reduce network costs, or dynamically switch to other central offices when the central office is down.
- (3) In addition, the communication means or methods in the case of direct control in which the control and the switching structure devices are in the same node or the case of remote control in which the control and the switching structure devices are located remotely are different, so the application program must contain separate codes for direct control and remote control. This leads to high development costs and low flexibility.
- (4) Further, because the control data is transferred by channel commands in the case of remote control, the software instruction for preparing, activating, and interrupting processing for channel commands is large and inefficient.
- (5) Similarly, because of the transfer of data between the remote controller 15 the central office and the data senders / receivers of the remote office 21 the remote office is performed by the remote read access command, such as the RCM command in the case of remote control, the time delay due to spatial spread increases as the distance between the central office and the remote offices increases, thereby increasing the waiting time; until the remote control 15 Acknowledgment signals from the remote office data transceivers 21 receives to allow no switching to the next data transmission. In this way, the lowering of performance in the case of remote control over long distances is remarkable.
- (6) Further, as a conventional method for identifying and controlling a plurality of switching structure devices, the determination of channel numbers 40 and 60 as it is in 5 is shown, and the switching of control data by switching the value of the base register (b), as shown in 6 shown is combined. However, when channel numbers are determined, the number of remote offices that can be controlled is limited by the length of the channel number field, and in the base register switching scheme the data configurations of the switching fabric devices must be made completely identical, making this system unsuitable for general applications and bad in terms of flexibility.
- (7) In addition, in switching systems connected by LANs, the switching system is distributed over an area supplied by a LAN by dividing the system into a plurality of modules such as a switching module and a central processing module. Even if these distributed systems are introduced into the network, the network structure is the same as that constructed of a conventional switching system. Respective switching systems are inherently contained and independent of each other, thereby giving the network as a whole an inflexible structure which is unsuitable for general applications and poor in flexibility.
- (8) Further, in switching systems connected by LANs, the network is constructed assuming a limitation to a local area, so that there are a variety of restrictions, such as restrictions on the number of modules capable of communicating , and the distance between modules.
Ein
Dokument nach dem Stand der Technik, nämlich US 5,388,096 , offenbart einen digitalen Schalter,
der zur Verwendung bei einem Knoten in einem schaltungsgeschalteten
Telekommunikationsnetz mit einer verteilten Schaltfunktion beabsichtigt ist,
enthaltend einen Schaltspeicher und einen Zeitschlitzzähler, der
mit dem Schaltspeicher verbindbar ist und angeordnet ist, um eine
Adresse im Schaltspeicher zum zyklischen Schreiben von ankommenden
Daten in den Schalter bei dieser Adresse aufzuzeigen. Ein Steuerspeicher
ist zum Steuern des Sequenzauftrags zum Auslesen von Daten aus dem Schaltspeicher
angeordnet. Der Schaltspeicher ist über eine Anpassungsvorrichtung
mit einem Übertragungsmedium
verbindbar, welches für
eine Anzahl von Knoten im Netz gemeinsam ist. Der Zeitschlitzzähler ist über die
Anpassungsvorrichtung angeschlossen, um eine Framesynchronisation
von dem gemeinsamen Übertragungsmedium
zu empfangen. Der Steuerspeicher ist zum Auswählen von Zeitschlitzen von
dem gemeinsamen Übertragungsmedium
und zum Erzeugen einer Leseadresse zum Schaltspeicher angeordnet.A document according to the prior art, namely US 5,388,096 US-A-4 611 822 discloses a digital switch intended for use at a node in a switched telecommunication network having a distributed switching function, comprising a switch memory and a time slot counter connectable to the switch memory and arranged to store an address in the switch memory for cyclically writing incoming data Show data in the switch at this address. A control store is arranged to control the sequence job to read data from the switch memory. The switching memory can be connected via a matching device with a transmission medium, which is common to a number of nodes in the network. The time slot counter is connected via the matching device to receive frame synchronization from the common transmission medium. The control memory is for selecting time slots from the common transmission medium and generating a read address for Switching memory arranged.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Anbieten eines Telekommunikationsnetzes, das
auf einer verteilten Steuerung basiert, und welches die obigen herkömmlichen
Probleme löst,
mit einer Flexibilität,
wie beispielsweise zum Zulassen, dass beliebige Steuerknoten und
Schaltknoten flexibel verbunden werden, mit einem geringen Kommunikationszusatz
zwischen der Steuerung und den Schaltstrukturvorrichtungen, und
wobei die Erniedrigung bezüglich
einer Leistungsfähig keit
in dem Fall einer entfernten Steuerung selbst dann gering ist, wenn
der Abstand zwischen den Steuerknoten und den Schaltknoten groß ist.The
Object of the present invention is to offer a telecommunications network, the
based on a distributed control, and which are the above conventional ones
Solves problems,
with a flexibility,
such as to allow any control nodes and
Switching nodes are flexibly connected, with a small communication addition
between the controller and the switching structure devices, and
the reduction being with respect to
a powerful
in the case of remote control is small even if
the distance between the control nodes and the switching nodes is large.
Zu
diesem Zweck bietet die vorliegende Erfindung ein auf einer verteilten
Steuerung basierendes Telekommunikationsnetz, welches eine Vielzahl von
Schaltknoten mit Schaltstrukturvorrichtungen aufweist, die Schalter
zum Austauschen von Anwenderinformation zwischen Teilnehmerleitungen
und Amtsvermittlungsleitungen enthält, und Schaltvorrichtungen
zum Senden und zum Empfangen von Steuersignalen über die Teilnehmerleitungen
und die Amtsvermittlungsleitungen; eine Vielzahl von Steuerknoten
zum Steuern der Schaltknoten durch Senden und Empfangen von Steuernachrichten
mit den Schaltknoten; ein Steuernetz zum Durchführen von Nachrichtenkommunikationen
zwischen den Schaltknoten und den Steuerknoten; und ein Anwenderinformationsnetz
zum Transferieren der Anwenderinformation, wobei das Steuernetz
die Schaltknoten und die Steuerknoten durch Kommunikationen vom Verbindungstyp
oder verbindungslose Kommunikationen verbindet, die Steuerknoten
und die Schaltknoten Nachrichten zum Kommunizieren mit anderen Knoten über das
Steuernetz senden und empfangen und jeder der Steuerknoten eine
Vielzahl von Schaltknoten durch Liefern von Nachrichten zu den Zielortknoten
steuert, die durch Führungsinformation
in den Nachrichten spezifiziert sind.To
For this purpose, the present invention provides a distributed one
Control based telecommunications network, which a variety of
Having switching node with switching structure devices, the switch
for exchanging user information between subscriber lines
and trunk lines, and switching devices
for transmitting and receiving control signals over the subscriber lines
and the liaison offices; a variety of control nodes
for controlling the switching nodes by sending and receiving control messages
with the switching nodes; a control network for performing message communications
between the switching nodes and the control nodes; and a user information network
for transferring the user information, the control network
the switching nodes and the control nodes through communications of the connection type
or connectionless communications links, the control nodes
and the switch node messages to communicate with other nodes via the
Control network send and receive and each of the control nodes one
Plurality of switch nodes by delivering messages to the destination nodes
controls, by leadership information
are specified in the news.
Gemäß dieser
Struktur ist jeder Steuerknoten mit allen der Schaltknoten mittels
des Steuernetzes verbunden, um dadurch zu ermöglichen, dass Verbindungen
zwischen beliebigen Knoten aufgebaut werden, wie es nötig ist,
und den Aufbau eines äußerst ökonomischen
und flexiblen Telekommunikationsnetzes basierend auf einer verteilten
Steuerung zuzulassen, selbst wenn es eine große Anzahl von zu steuernden
Schaltknoten gibt.According to this
Structure is each control node with all of the switching nodes using
connected to the control network, thereby enabling connections
be built between any nodes, as necessary,
and the construction of a very economical
and flexible telecommunications network based on a distributed
Allow control even if there are a large number of controlled
Switching node there.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION
THE DRAWINGS
1 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Struktur eines auf einer verteilten
Steuerung basierenden Telekommunikationsnetzes gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 Fig. 10 is a diagram showing an example of the structure of a distributed control based telecommunication network according to an embodiment of the present invention.
2 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Struktur eines herkömmlichen
Schaltknotens zeigt. 2 Fig. 10 is a diagram showing an example of the structure of a conventional switching node.
3 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Struktur eines herkömmlichen
Fernsteuerungs-Schaltsystems zeigt. 3 Fig. 15 is a diagram showing an example of the structure of a conventional remote control switching system.
4 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel eines herkömmlichen Fernsteuerungs-Schaltsystems zum
Steuern einer Vielzahl von entfernten Ämtern durch ein einziges zentrales
Amt zeigt. 4 Fig. 10 is a diagram showing an example of a conventional remote control switching system for controlling a plurality of remote offices by a single central office.
5 ist
ein Diagramm zum Erklären
eines herkömmlichen
Schaltuntersystemsteuerverfahrens. 5 Fig. 10 is a diagram for explaining a conventional switching subsystem control method.
6 ist
ein Diagramm zum Erklären
eines herkömmlichen
Verfahrens zum Identifizieren einer Vielzahl von Schaltuntersystemen. 6 FIG. 15 is a diagram for explaining a conventional method of identifying a plurality of switching subsystems. FIG.
7 ist
ein Diagramm, das die Struktur eines ersten Ausführungsbeispiels eines auf einer
verteilten Steuerung basierenden Telekommunikationsnetzes gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. 7 Fig. 12 is a diagram showing the structure of a first embodiment of a distributed control based telecommunication network according to the present invention.
8 ist
ein Diagramm, das die Struktur eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines auf einer verteilten Steuerung basierenden Telekommunikationsnetzes
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. 8th Fig. 12 is a diagram showing the structure of a second embodiment of a distributed control based telecommunication network according to the present invention.
9 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Datenanordnung in einem verteilten
gemeinsam genutzten Speicher bei der vorliegenden Erfindung zeigt. 9 Fig. 10 is a diagram showing an example of the data arrangement in a distributed shared memory in the present invention.
10 ist
ein Diagramm, das die Struktur des verteilten Speicherkopplers in 8 zeigt. 10 is a diagram showing the structure of the distributed memory coupler in 8th shows.
11 ist
ein Diagramm, das verschiedene Datenkonfigurationen bei der vorliegenden
Erfindung zeigt. 11 Fig. 16 is a diagram showing various data configurations in the present invention.
12 ist
ein Zeitdiagramm zum Transferieren von Nachrichten zwischen Knoten
bei der vorliegenden Erfindung. 12 Fig. 10 is a timing diagram for transferring messages between nodes in the present invention.
13 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Dienstschaltfunktion,
der Dienststeuerfunktion und der Betriebssystemfunktion in den Steuerknoten
der vorliegenden Erfindung zeigt. 13 Fig. 10 is a diagram showing the relationship between the service switching function, the service control function and the operating system function in the control nodes of the present invention.
BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
DER ERFINDUNGDESCRIPTION
PREFERRED EMBODIMENTS
THE INVENTION
Hierin
nachfolgend werden Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
detailliert erklärt
werden.Here in
Below are embodiments
of the present invention with reference to the drawings
explained in detail
become.
1 ist
ein Diagramm, das die Grundstruktur eines auf einer verteilten Steuerung
basierenden Telekommunikationsnetzes gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 Fig. 10 is a diagram showing the basic structure of a distributed control based telecommunications network according to an embodiment of the present invention.
In 1 bezeichnen
Bezugszeichen 100-1 und 100-2 Steuerknoten, bezeichnen
Bezugszeichen 101-1, 101-2 und 101-3 Schaltknoten
bzw. Vermittlungsknoten, bezeichnet ein Bezugszeichen 102 ein Steuernetz
zum Verbinden aller Steuerknoten und Schaltknoten, um Steuernachrichten
zu senden und zu empfangen, und bezeichnet ein Bezugszeichen 103 ein
Anwenderinformationsnetz zum Verbinden der Schaltknoten, um Multimediainformation,
wie beispielsweise Audio, Datenbilder und Video, dazwischen zu transportieren.
Jedes Netz ist als ATM-WAN (asynchroner Übertragungsmode – weiträumiges Netz)
angenommen, wobei die Steuerknoten und Schaltknoten durch PVCs (permanente
virtuelle Kanäle)
oder SVCs (geschaltete virtuelle Kanäle) verbunden sind. Beispielsweise
steuert der Steuerknoten 100-1 in einem normalen Zustand
die Schaltknoten 101-1 und 101-2 und steuert der
Steuerknoten 100-2 den Schaltknoten 101-3 (die
gestrichelten Linien zeigen die Richtung einer Steuerung an).In 1 reference numbers 100-1 and 100-2 Control node, denote reference numerals 101-1 . 101-2 and 101-3 Switching node or switching node, denoted by a reference numeral 102 a control network for connecting all the control nodes and switching nodes to send and receive control messages, and denotes a reference numeral 103 a user information network for connecting the switching nodes to transport multimedia information such as audio, data images, and video therebetween. Each network is assumed to be an ATM WAN (asynchronous transfer mode), where the control nodes and switch nodes are interconnected by PVCs (permanent virtual channels) or SVCs (switched virtual channels). For example, the control node controls 100-1 in a normal state, the switching nodes 101-1 and 101-2 and controls the control node 100-2 the switching node 101-3 (the dashed lines indicate the direction of a control).
7 ist
ein Diagramm, das die Struktur eines Netzes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt, welche eine detailliertere Version
des in 1 gezeigten auf einer verteilten Steuerung basierenden
Telekommunikationsnetzes zeigt. 7 FIG. 15 is a diagram showing the structure of a network according to a first embodiment of the present invention, which is a more detailed version of the device disclosed in FIG 1 shown on a distributed control based telecommunications network.
Der
Steuerknoten 100-1 weist die folgenden Elemente auf. Als
Erstes bezeichnet 110-1 einen Prozessor zum Ausführen von
Schaltprogrammen in Echtzeit oder von Betriebsprogrammen in Nicht-Echtzeit,
bezeichnet 111-1 einen lokalen Speicher zum Speichern von
Schaltprogrammen, Nicht-Echtzeit-Betriebsprogrammen, dazugehörigen Daten
und eines verteilten OS (Betriebssystems), welches Steuernachrichten
zwischen Knoten auf ortsunabhängige
Weise sendet und empfängt,
was ermöglicht,
dass Nachrichten durch dasselbe Verfahren gesendet werden, wo immer
der Zielortknoten ist, und bezeichnet ein Bezugszeichen 112-1 einen
verteilten gemeinsam genutzten Speicher, der mit einem Nachrichtenpuffer
zum Speichern von Nachrichten versehen ist, die zwischen dem Steuerknoten
und Schaltknoten übertragen
werden, wovon der Adressenraum mit den Adressenräumen der verteilten gemeinsam
genutzten Speicher von anderen Steuerknoten und Schaltknoten gemeinsam
genutzt wird. Ein Bezugszeichen 113-1 bezeichnet einen
Koppler für
einen verteilten Speicher mit der Funktion zum Codieren und Transferieren
von Daten, die in den verteilten gemeinsam genutzten Speicher 112-1 geschrieben
sind, zu anderen Steuerknoten oder Schaltknoten, die die Adresse
gemeinsam nutzen. Ein Bezugszeichen 115-1 bezeichnet einen
Prozessorbus zum Verbinden des Prozessors 110-1 mit anderen
Vorrichtungen. Der Steuerknoten 100-2 ist identisch zu
dem Steuerknoten 100-1, wobei der Anhang bzw. Zusatz einfach
von -1 zu -2 geändert ist. In der folgenden
Beschreibung sollen die Anhänge weggelassen
werden, wenn es keine Notwendigkeit zum Unterscheiden zwischen den
Komponenten in jedem Knoten gibt.The control node 100-1 has the following elements. First called 110-1 a processor for executing real-time or non-real-time operating programs 111-1 a local memory for storing switching programs, non-real-time operating programs, associated data, and a distributed OS (operating system) which sends and receives control messages between nodes in a location-independent manner, allowing messages to be sent by the same method wherever the destination node is, and denotes a reference numeral 112-1 a distributed shared memory provided with a message buffer for storing messages transmitted between the control node and switch nodes, the address space of which is shared with the address spaces of the distributed shared memory from other control nodes and switch nodes. A reference number 113-1 refers to a distributed memory coupler having the function of encoding and transferring data to the distributed shared memory 112-1 are written to other control nodes or switching nodes that share the address. A reference number 115-1 denotes a processor bus for connecting the processor 110-1 with other devices. The control node 100-2 is identical to the control node 100-1 , with the appendix or addition simply from -1 to -2 is changed. In the following description, the appendices should be omitted if there is no need to distinguish between the components in each node.
Andererseits
hat die Struktur des Schaltknotens 101-1 eine an die Struktur
eines Steuerknotens 100-1 angehängte Schaltstrukturvorrichtung.
Das bedeutet, dass ein Bezugszeichen 120-1 ein relativ
billiger Prozessor mit einer Hardwarestruktur ist, die grundsätzlich identisch
zu dem Prozessor 110 des Steuerknotens 100 ist,
und mit Software zum Ausführen
von Schaltobjekten durch Durchführen
von verschiedenen Typen von Schaltstruktursteuerungen in Echtzeit
oder nicht in Echtzeit. Ein Bezugszeichen 121-1 bezeichnet
einen lokalen Speicher, ein Bezugszeichen 122-1 bezeichnet
einen verteilten gemeinsam genutzten Speicher, ein Bezugszeichen 123-1 bezeichnet
einen Koppler für
verteilte Speicher und ein Bezugszeichen 124-1 bezeichnet
eine Schaltstrukturvorrichtung. Die Schaltstrukturvorrichtung 124-1 ist
mit m Teilnehmeranschlüssen
bzw. -endgeräten 125-1-1,
..., 125-1-m verbunden und ist auch mit dem Anwenderinformationsnetz 131 verbunden.
Die anderen Schaltknoten 101-2 und 101-3 haben
dieselbe Struktur wie der Schaltknoten 101-1, wobei die
Anhänge
einfach von -1 zu -2 und -3 geändert sind.On the other hand, the structure of the switching node has 101-1 one to the structure of a control node 100-1 attached switching structure device. That means a reference number 120-1 is a relatively cheap processor with a hardware structure that is basically identical to the processor 110 of the control node 100 and software for executing switch objects by performing various types of switch fabric controls in real time or not in real time. A reference number 121-1 denotes a local memory, a reference numeral 122-1 denotes a distributed shared memory, a reference numeral 123-1 denotes a distributed memory coupler and a reference numeral 124-1 denotes a switching structure device. The switching structure device 124-1 is with m subscriber lines or terminals 125-1-1 , ..., 125-1-m and is also connected to the user information network 131 connected. The other switching nodes 101-2 and 101-3 have the same structure as the switch node 101-1 where the attachments are simple from -1 to -2 and -3 are changed.
Ein
Bezugszeichen 130 bezeichnet ein Steuernetz und ein Bezugszeichen 131 bezeichnet
ein Anwenderinformationsnetz, die beide aus ATM-WANs (asynchroner Übertragungsmode – weiträumige Netze)
aufgebaut sind. ATM ist eine Schalt- und Übertragungstechnologie, wobei
Nachrichten, zu übertragende
Information, in feste Längen
aufgeteilt sind (wie beispielsweise 48 Bytes bei AAL(ATM-Anpassungsschicht)-5
für eine
Signalübertragung),
und 5-Byte-Anfangsblöcke
an jede von diesen angehängt sind,
um 53-Byte-ATM-Zellen zu bilden, und diese Zellen werden durch einen
selbst führenden
Mechanismus übertragen.
Der ATM-Zellen-Anfangsblock enthält VPI-(virtueller
Pfadidentifizierer)- und VCI-(virtueller Kanalidentifizierer)-Daten
zum Anzeigen eines Zielorts der Zelle. Zusätzlich hat das ATM-Netz eine
selbst führende
Funktion und sendet die Zellen zum Zielortknoten durch Lesen von
VPI und VCI von jeder Zelle. Neben einer PVC-(permanenter virtueller
Kanal)-Verbindung, bei welcher der Kommunikationspartner fest ist,
was anders ausgedrückt
bedeutet, dass eine Verbindung selbst dann aufgebaut ist, wenn es
keine aktuellen Kommunikationen gibt, haben das Steuer-ATM-WAN 130 und
das Anwenderinformations-ATM-WAN 131 weiterhin auch einen
SVC (geschalteten virtuellen Kanal), was anders ausgedrückt eine
Funktion eines logischen Verbindens von Endpunkten gemäß Verbindungsanfragen
von der Quelle bedeutet. Der SVC stellt Verbindungen zwischen den
Senderseitenknoten, die Nachrichten senden, und den Empfängerseitenknoten,
die Nachrichten empfangen, durch Austauschen von Steuerdaten gemäß einem
Signalgabeprotokoll, wie beispielsweise Q2931, welches ein internationales
Standardprotokoll zum Übertragen
von Steuersignalen auf den hohen Schichten von AAL ist, her.A reference number 130 denotes a control network and a reference numeral 131 denotes a user information network, both composed of ATM WANs (Asynchronous Transfer Mode - Wide Area Networks). ATM is a switching and transmission technology wherein messages to be transmitted are divided into fixed lengths (such as 48 bytes in AAL (ATM Adaptation Layer) -5 for signal transmission) and 5-byte headers attached to each of them are to form 53-byte ATM cells, and these cells are transmitted by a self-routing mechanism. The ATM cell header includes VPI (Virtual Path Identifier) and VCI (Virtual Channel Identifier) data for indicating a destination of the cell. In addition, the ATM network has a self-guiding function and sends the cells to the destination node by reading VPI and VCI from each cell. In addition to a PVC (permanent virtual channel) connection in which the communication partner is fixed, which means in other words that a connection is established even if there are no current communications, have the control ATM WAN 130 and the user information ATM WAN 131 also a SVC (switched virtual channel), which in other words is a function of a logical one Connecting endpoints according to connection requests from the source. The SVC establishes connections between the sender side nodes sending messages and the receiver side nodes receiving messages by exchanging control data according to a signaling protocol such as Q2931 which is a standard international protocol for transmitting control signals on the high layers of AAL.
8 ist
ein Diagramm, das die Struktur eines Netzes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die Steuer-ATM-WANs in ein einziges
Netz integriert sind. 8th Fig. 10 is a diagram showing the structure of a network according to a second embodiment of the present invention, wherein the control ATM WANs are integrated into a single network.
Die
Ausführungsbeispiele
sind identisch, außer
dass das Merkmal, dass das Steuer-ATM-WAN 102 und das Anwenderinformations-ATM-WAN 103 des
ersten Ausführungsbeispiels
beim zweiten Ausführungsbeispiel
in ein einziges ATM-WAN 202 integriert sind. In 8 sind
die Bezugszeichen der Komponenten, wie beispielsweise der Steuerknoten und
der Schaltknoten, dieselben wie diejenigen der 7,
aber mit 100 addiert, um zu veranlassen, dass die Korrelation zwischen
den Komponenten einfacher zu verstehen ist. Beispielsweise ist der
Steuerknoten-Prozessor 100-1 in 7 identisch
zu dem Steuerknoten-Prozessor 200-1 in 8.The embodiments are identical, except that the feature that the control ATM WAN 102 and the user information ATM WAN 103 of the first embodiment in the second embodiment into a single ATM WAN 202 are integrated. In 8th For example, the reference numerals of the components such as the control node and the switching node are the same as those of FIG 7 but adds 100 to make the correlation between the components easier to understand. For example, the control node processor 100-1 in 7 identical to the control node processor 200-1 in 8th ,
Durch
Ausbilden der Netze (des Steuernetzes 130 und des Anwenderinformationsnetzes 131, die
in 7 gezeigt sind, und des ATM-WAN 202, das
das in 8 gezeigte integrierte Netz ist) durch WANs ist
es möglich,
Telekommunikationen zwischen beliebigen Knoten entweder dynamisch
oder statisch auf eine Vielfalt von Arten flexibel durchzuführen, wie
beispielsweise Telekommunikationen vom Ver bindungstyp unter Verwendung
von PVC- oder SVC-Verbindungen, oder verbindungslose Telekommunikationen
unter Verwendung von Paketen.By forming the networks (the control network 130 and the user information network 131 , in the 7 and the ATM WAN 202 that the in 8th WANs make it possible to flexibly perform telecommunications between arbitrary nodes either dynamically or statically in a variety of ways, such as, for example, compound type telecommunications using PVC or SVC connections, or connectionless telecommunications using packets ,
Zusätzlich gibt
es durch Entwickeln der Steuerknoten und Schaltknoten über einen
weiten Raum im WAN und durch Steuern einer Vielzahl von Schaltknoten
mit einem einzigen Steuerknoten keine Notwendigkeit für individuell
unabhängige
Schaltknoten, so dass das Netz als Ganzes ein einziges großes Schaltsystem
mit höherer
Flexibilität
und Zuverlässigkeit
bildet.In addition there
by developing the control nodes and switching nodes over one
wide space in the WAN and by controlling a variety of switching nodes
with a single control node no need for custom
independent
Switching node, making the network as a whole a single large switching system
with higher
flexibility
and reliability
forms.
In
Bezug auf 8 wird deshalb, weil die Basisoperationen
dieselben wie in 7 sind, außer den Netzen, über welche
Steuerdaten und Anwenderinformation übertragen werden, die Erklärung hier nachfolgend
unter Bezugnahme auf 7 durchgeführt werden.In relation to 8th is because the base operations are the same as in 7 are except the networks over which control data and user information are transmitted, the explanation here below with reference to 7 be performed.
9 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Anordnung von Daten in dem verteilten
gemeinsam genutzten Speicher mittels einer physikalischen Adresse
zeigt, wenn der Steuerknoten 1 die Schaltknoten 3 und 4 steuert. 9 FIG. 15 is a diagram showing an example of the arrangement of data in the distributed shared memory by means of a physical address when the control node 1 controls the switching nodes 3 and 4.
Jeder
verteilte gemeinsam genutzte Speicher 112-1, -2 und -3 ist
derselben physikalischen Adresse zugeordnet. Der Kommunikationsbereich
innerhalb des verteilten gemeinsam genutzten Speichers ist grob
in (a) einen Zwischenknotenkommunikationsbereich und (b) einen FIFO-Kommunikationsbereich
getrennt. In diesem Fall beziehen sich Knoten auf entweder Steuerknoten
oder Schaltknoten. Zusätzlich
sind Senderknoten Steuer- oder Schaltknoten, die Nachrichten senden.Each distributed shared memory 112-1 . -2 and -3 is assigned to the same physical address. The communication area within the distributed shared memory is roughly separated into (a) an inter-node communication area and (b) a FIFO communication area. In this case, nodes refer to either control nodes or switch nodes. In addition, sender nodes are control or switching nodes that send messages.
Der
Zwischenknotenkommunikationsbereich speichert innerhalb eines Knotens
oder zwischen unterschiedlichen Knoten transferierte Information.
Der FIFO-Kommunikationsbereich
speichert Verarbeitungsanfragen, die zwischen unterschiedlichen
Knoten transferiert werden, auf eine FIFO-Weise.Of the
Inter-node communication area stores inside a node
or information transferred between different nodes.
The FIFO communication area
stores processing requests that are between different
Nodes are transferred in a FIFO manner.
Der
Zwischenknotenkommunikationsbereich ist in Paare von Sendeknoten
und Empfangsknoten aufgeteilt, wobei jeder geteilte Bereich weiter
in (1) einen Nachrichtenpuffer-(MB)-Bereich mit fester Länge zum
Speichern von Nachrichten und (2) einen Deskriptor-(MD)-Bereich
zum Speichern von Steuerinformation, welcher Bereich zum Steuern
von Nachrichtenkommunikationen verwendet wird, aufgeteilt ist.Of the
Inter-node communication area is in pairs of transmitting nodes
and receiving nodes split, each divided area continues
in (1) a fixed length message buffer (MB) area for
Storing messages and (2) a descriptor (MD) area
for storing control information, which area to control
is used by message communications is divided.
In 9 wird
jeder Bereich im verteilten gemeinsam genutzten Speicher durch einen
Identifizierer Aij-k identifiziert. Hier zeigt A den Typ von Bereich an,
von welchem Nachrichtenpuffer durch MB angezeigt sind, Deskriptoren
durch MD angezeigt sind und FIFO-Kommunikationsbereiche durch MF
angezeigt sind.In 9 For example, each area in the shared shared memory is identified by an identifier Aij-k. Here, A indicates the type of area of which message buffers are indicated by MB, descriptors are indicated by MD, and FIFO communication areas are indicated by MF.
Die
Nummern i und j zeigen jeweils die Identifikationsnummer des Senderknotens
und die Identifikationsnummer des Empfängerknotens an, für welche
die Zahlen 1, 2, 3, 4 und 5 jeweils zugeordnet sind, um einen Steuerknoten
1 (100-1), einen Steuerknoten 2 (100-2), einen
Schaltknoten 3 (101-1), einen Schaltknoten 4 (101-2)
und einen Schaltknoten 5 (101-3) darzustellen. Jedoch ist
als Ausnahme von der Regel jedem FIFO-Kommunikationsbereich MF nur
der Wert j zugeteilt und er hat kein i. Dies ist deshalb so, weil
der FIFO-Kommunikationsbereich entsprechend dem Empfängerknoten
aufgeteilt ist, die durch den Wert j ausgedrückt sind, wobei jeder aufgeteilte
Bereich von allen Senderknoten gemeinsam genutzt wird, die durch
den Wert i ausgedrückt
sind, wodurch der Wert i als Information zum Spezifizieren des Bereichs
unnötig
gemacht wird.Numbers i and j respectively indicate the identification number of the sender node and the identification number of the recipient node for which the numbers 1, 2, 3, 4 and 5 are respectively assigned to form a control node 1 (FIG. 100-1 ), a control node 2 ( 100-2 ), a switching node 3 ( 101-1 ), a switching node 4 ( 101-2 ) and a switching node 5 ( 101-3 ). However, except for the rule, each FIFO communication area MF is assigned only the value j and has no i. This is because the FIFO communication area is divided according to the receiver node expressed by the value j, and each divided area is shared by all transmitter nodes expressed by the value i, whereby the value i is used as information for Specifying the area is made unnecessary.
Zusätzlich ist
k eine Identifikationsnummer, die die physikalische Stelle des Knotens
anzeigt, in welchem der Bereich zugeteilt ist, für welche die Zahlen 1, 2, 3,
4 und 5 jeweils dem Steuerknoten 1, dem Steuerknoten 2, dem Schaltknoten
3, dem Schaltknoten 4 und dem Schaltknoten 5 auf dieselbe Weise wie
i und j zugeordnet sind.In addition, k is an identification number indicating the physical location of the node in which the area for which the number is allocated len 1, 2, 3, 4 and 5 respectively the control node 1, the control node 2, the switching node 3, the switching node 4 and the switching node 5 are assigned in the same manner as i and j.
Gemäß dem oben
beschriebenen Identifikationsverfahren stellt MB13-3 beispielsweise
den Bereich des verteilten gemeinsam genutzten Speichers auf der
Seite des Schaltknotens 3 (101-1) des Nachrichtenpuffers
vom Steuerknoten 1 (100-1) zum Schaltknoten 3 (101-1)
dar. MD21-2 stellt den Bereich des verteilten gemeinsam genutzten
Speichers auf der Seite des Steuerknotens 2 (100-2) des
Deskriptors von dem Steuerknoten 2 (100-2) zu dem Steuerknoten
1 (100-1) dar. MF4-1 stellt den Bereich des verteilten
gemeinsam genutzten Speichers auf der Seite des Steuerknotens 1
(100-1) des zum Schaltknoten 4 (101-2) adressierten
FIFO-Kommunikationsbereichs
dar. Wie es aus 9 deutlich ist, wird ein Kommunikationsbereich
zwischen unterschiedlichen Knoten angezeigt, wenn i_j.For example, according to the above-described identification method, MB13-3 sets the distributed shared memory area on the switch node 3 side (FIG. 101-1 ) of the message buffer from the control node 1 ( 100-1 ) to the switching node 3 ( 101-1 MD21-2 represents the area of distributed shared memory on the side of the control node 2 (FIG. 100-2 ) of the descriptor from the control node 2 ( 100-2 ) to the control node 1 ( 100-1 MF4-1 represents the area of distributed shared memory on the side of the control node 1 (FIG. 100-1 ) of the switching node 4 ( 101-2 ) addressed FIFO communication area. As it out 9 is clear, a communication area between different nodes is displayed when i_j.
In
Bezug auf die MB- und MD-Bereiche bilden Bereiche, die bei derselben
Adresse an sowohl einem Senderknoten als auch einem Empfängerknoten überlagert
sind, ein Paar. Beispielsweise bilden in 9 die Nachrichtenpuffer
MB13-1 und MB13-3 ein Paar, die dieselbe physikalische Adresse haben.
Jedes Paar wird durch das verteilte Betriebssystem des Senderknotens
dynamisch zugeteilt und freigegeben.With respect to the MB and MD areas, areas superimposed on both a sender node and a receiver node at the same address form a pair. For example, in 9 the message buffers MB13-1 and MB13-3 are a pair having the same physical address. Each pair is dynamically allocated and released by the distributed operating system of the sender node.
Der
Deskriptor MDij-k hat eine Eins-zu-Eins-Entsprechung zu dem Nachrichtenpuffer
MBij-k. "Entsprechung" bedeutet, dass die
Deskriptoradresse bei gegebener oberster Adresse eines MB (hierin
nachfolgend einfach MB-Adresse genannt) bestimmt werden kann; umgekehrt
kann die MB-Adresse aus der Deskriptoradresse bestimmt werden.Of the
Descriptor MDij-k has a one-to-one correspondence to the message buffer
MBij-k. "Correspondence" means that the
Descriptor address given the top address of an MB (herein
hereinafter simply MB address) can be determined; vice versa
the MB address can be determined from the descriptor address.
Zum
Zwecke eines Vereinfachens der Beschreibung zeigt 9 ein
Beispiel, bei welchem nur ein einziger Nachrichtenpuffer und ein
einziger Deskriptor für
ein einziges Paar aus einem Senderknoten und einem Empfängerknoten
vorgesehen ist, aber allgemein ist es so, dass man eine Vielzahl
von Nachrichtenpuffern und Deskriptoren in Bezug auf jedes Paar
aus einem Senderknoten und einem Empfängerknoten hat. Als Ergebnis
ist es möglich,
die nächste
Nachricht sogar zu einem Knoten bei derselben Adresse zu senden,
bevor ein Nachrichtenpuffer und ein Deskriptor, die verwendet werden,
leer gemacht sind.For the purpose of simplifying the description 9 an example in which only a single message buffer and a single descriptor are provided for a single pair of sender node and receiver node, but in general it is a matter of comprising a plurality of message buffers and descriptors with respect to each pair of sender node and sender node Receiver node has. As a result, it is possible to send the next message even to a node at the same address before a message buffer and a descriptor used are made empty.
Von
den FIFO-Kommunikationsbereichen in 9 sind diejenigen,
die verteilte gemeinsam genutzte Speicher von Senderknoten sind
(d. h. MFj-k, wobei j_k), aus herkömmlichen RAMs aufgebaut, aber
die verteilten gemeinsam genutzten Speicher von Empfängerknoten
(d. h. MFj-k, wobei j = k) sind aus FIFO-Speichern aufgebaut. Beispielsweise
sind, während
der FIFO-Speicherbereich MF1-1 zum Verarbeiten von Anfragen, die
zum Steuerknoten 1 im verteilten gemeinsam genutzten Speicher 112-1 des Steuerknotens
1 (100-1) adressiert sind, aus einem FIFO-Speicher gebildet
ist, der FIFO-Speicherbereich MF1-3 zum Verarbeiten von Anfragen,
die zum Steuerknoten 1 im verteilten gemeinsam genutzten Speicher 122-1 des
Schaltknotens 3 (101-1) adressiert sind, und der FIFO-Speicherbereich
MF1-4 zum Verarbeiten von Anfragen, die zum Steuerknoten 1 im Schaltknoten
4 (101-2) adressiert sind, aus RAMs aufgebaut.From the FIFO communication areas in 9 For example, those that are distributed shared memory of sender nodes (ie, MFj-k, where j_k) are made up of conventional RAMs, but the distributed shared memories of receiver nodes (ie, MFj-k, where j = k) are FIFO memories built up. For example, while the FIFO storage area MF1-1 is for processing requests to the control node 1 in the distributed shared memory 112-1 of the control node 1 ( 100-1 are formed of a FIFO memory, the FIFO memory area MF1-3 for processing requests to the control node 1 in distributed shared storage 122-1 of the switching node 3 ( 101-1 ) and the FIFO memory area MF1-4 for processing requests sent to the control node 1 in the switching node 4 (FIG. 101-2 ) are composed of RAMs.
Durch
Kombinieren von Speicherstrukturen auf diese Weise werden dann,
wenn zwei Senderseitenknoten (der Knoten 3 und der Knoten 4) gleichzeitig
Verarbeitungsanfragen zu beispielsweise den Verarbeitungsanfrage-FIFO-Bereichen
MF1-3 und MF1-4 schreiben, Kopien der Anfrage gleichzeitig zu dem
FIFO-Kommunikationsbereich
MF1-1 des Steuerknotens 1 (100-1) auf der Seite gesendet,
die die Verarbeitungsanfragen liest, und diese können alle in den FIFO- Speichern gespeichert
werden. Der Empfängerknoten
1 kann Verarbeitungsanfragen von allen anderen Knoten einfach durch
sequentielles Lesen des FIFO-Kommunikationsbereichs
MF1-1 erfassen.By combining memory structures in this manner, when two transmitter side nodes (the node 3 and the node 4) simultaneously write processing requests to, for example, the processing request FIFO areas MF1-3 and MF1-4, copies of the request will be concurrent with the FIFO communication area MF1-1 of the control node 1 ( 100-1 ) is sent on the page reading the processing requests, and these can all be stored in the FIFO memories. The receiver node 1 can detect processing requests from all the other nodes simply by sequentially reading the FIFO communication area MF1-1.
10 ist
ein Diagramm, das die interne Struktur eines Kopplers für verteilte
Speicher zeigt. 10 Figure 13 is a diagram showing the internal structure of a distributed memory coupler.
Da
die Struktur und der Betrieb der Koppler für verteilte Speicher 113, 213, 122 und 223 zwischen den
Steuerknoten 100, 200 und den Schaltknoten 101, 201 identisch
sind, soll hier der Koppler für
verteilte Speicher 213 des Steuerknotens 200 als
Beispiel erklärt
werden.As the structure and operation of distributed memory couplers 113 . 213 . 122 and 223 between the control nodes 100 . 200 and the switching node 101 . 201 are identical, here is the coupler for distributed memory 213 of the control node 200 be explained as an example.
In 10 bezeichnet
ein Bezugszeichen 240 ein Directory für gemeinsam genutzte Seiten, von
welchem jeder Eintrag durch ein Paar aus einem Adressenteil für gemeinsam
genutzte Seiten 241 und einem Zielortinformationsteil 242 gebildet
ist. Der Adressenteil für
gemeinsam genutzte Seiten 241 speichert die Adressen von
Seiten, die mit anderen Knoten gemeinsam genutzt werden, und zwar
spezifisch MB-Seitenadressen, Deskriptor-(MD)-Seitenadressen und
FIFO-Kommunikationsbereichsseitenadressen.
Die MB-, Deskriptor- und FIFO-Kommunikationsbereiche,
die in 9 beschrieben sind, sind einer anderen Seite für jeden
Zielortknoten zugeordnet. Der Zielortinformationsteil 242 enthält ATM-Zellenführungsinformation,
und zwar spezifisch VPI- und VCI-Information. VPI und VCI sind zweistufige Identifizierer
zum Spezifizieren des Zielorts einer Zelle. Da die Werte von VPI
und VCI bestimmt werden, wenn eine Verbindung zwischen Knoten aufgebaut wird,
werden ihre Werte in dem Koppler für verteilte Speicher gespeichert,
wenn eine Verbindung hergestellt wird.In 10 denotes a reference numeral 240 a shared page directory, each entry of which is shared by a shared page address portion 241 and a destination information part 242 is formed. The address part for shared pages 241 stores the addresses of pages that are shared with other nodes, specifically MB page addresses, descriptor (MD) page addresses, and FIFO communication area page addresses. The MB, Descriptor, and FIFO communication areas that appear in 9 are assigned to a different page for each destination node. The destination information part 242 contains ATM cell routing information, specifically VPI and VCI information. VPI and VCI are two-stage identifiers for specifying the destination of a cell. Since the values of VPI and VCI are determined when a connection is established between nodes, their values are distributed in the coupler Memory saved when connecting.
Wenn
es erfolgt, dass der Prozessor 210 Daten zu dem verteilten
gemeinsam genutzten Speicher 212 schreibt, vergleicht der
Koppler für
verteilte Speicher 213 die Schreibadresse im Prozessorbus 215 mit
jeder Adresse für
gemeinsam genutzte Seiten 241 im Directory für gemeinsam
genutzte Seiten 240. Wenn es eine übereinstimmende Adresse gibt,
dann wird die entsprechende Zielortinformation 242 extrahiert
und in ein Zielort-ID-Feld 244 im Senderegister 243 eingegeben.When it does that the processor 210 Data about the distributed shared memory 212 writes, compares the coupler for distributed memory 213 the write address in the processor bus 215 with each address for shared pages 241 in the directory for shared pages 240 , If there is a matching address, then the corresponding destination information 242 extracted and into a destination ID field 244 in the sender register 243 entered.
Das
Senderegister 243 holt weitere Information, einschließlich der
Schreibadresse 245, der Schreibdaten 246 und der
Schreibbreite 247 aus dem Prozessorbus 215 hervor
bzw. liest sie aus. Diese werden in ein Sendepaket gebildet, welches
zu dem ATM-Zellen-Schnittstellenteil 248 gesendet wird.
Der ATM-Zellen-Schnittstellenteil 248 speichert
eine Vielzahl von Sendepaketen mit demselben Zielort. Wenn die Information
das Ausmaß in
einer einzigen Zelle erreicht, wird eine ATM-Zelle gebildet und über den Sendepuffer 249 zum
Steuernetz 202 gesendet.The sender register 243 gets more information, including the write address 245 , the write data 246 and the writing width 247 from the processor bus 215 shows or reads it out. These are formed into a send packet which is to the ATM cell interface part 248 is sent. The ATM cell interface part 248 stores a large number of transmission packets with the same destination. When the information reaches the extent in a single cell, an ATM cell is formed and via the transmit buffer 249 to the control network 202 Posted.
Ein
Bezugszeichen 250 bezeichnet einen Empfangspuffer, der
ATM-Zellen temporär
speichert, die von anderen Knoten über das Steuernetz transferiert
worden sind. Ein Bezugszeichen 251 bezeichnet einen Speicherschnittstellenteil,
der vom Empfangspuffer 250 empfangene ATM-Zellen decodiert,
und wenn eine ATM-Zelle eine Anfrage zum Schreiben im verteilten
gemeinsam genutzten Speicher 212 ist, sendet er Schreibadressen-,
Schreibdaten- und Schreibbreiteninformation über den Prozessorbus 215 zum
verteilten gemeinsam genutzten Speicher 212. Im verteilten
gemeinsam genutzten Speicher 212 werden die Daten von dem
verteilten gemeinsam genutzten Speicher der Senderseite durch Durchführen eines
Schreibens in die bestimmte Adresse zum verteilten gemeinsam genutzten
Speicher der Empfängerseite
codiert.A reference number 250 denotes a receiving buffer which temporarily stores ATM cells which have been transferred from other nodes via the control network. A reference number 251 denotes a memory interface part which is from the reception buffer 250 received ATM cells are decoded, and when an ATM cell requests to write in distributed shared memory 212 is, it sends write address, write data and write width information via the processor bus 215 to distributed shared memory 212 , In distributed shared storage 212 For example, the data is encoded by the distributed shared memory of the transmitter side by performing writing to the specific address to the distributed shared memory of the receiver side.
Zielortinformation
für den
Empfängerknoten wird
im Directory für
gemeinsam genutzte Seiten 240 des Kopplers für verteilte
Speicher der Senderknotenseite in Bezug auf MB-, MD- und MF-Bereiche
registriert. Als Ergebnis werden die Schreibdaten zu den MB-, MD-
und MF-Bereichen des verteilten gemeinsam genutzten Speichers 212 des
Senderknotens in der Vorwärtsrichtung
zu den MB-, MD- und MF-Bereichen des verteilten gemeinsam genutzten Speichers 212 des
Empfängerknotens
kopiert. Zusätzlich
wird in Bezug auf die MD-Bereiche Zielortinformation des Senderknotens
im Directory für
gemeinsam genutzte Seiten 240 des Kopplers für verteilte
Speicher des Empfängerknotens
registriert. Als Ergebnis ist es auch möglich, den MD-Bereich des verteilten
gemeinsam genutzten Speichers 212 des Empfängerknotens
in der Rückwärtsrichtung
zu dem MD-Bereich des verteilten gemeinsam genutzten Speichers 212 des
Senderknotens zu kopieren.Destination information for the recipient node is used in the directory for shared pages 240 of the sender node side distributed memory coupler registers with respect to MB, MD and MF ranges. As a result, the write data becomes the MB, MD and MF areas of the distributed shared memory 212 of the sender node in the forward direction to the MB, MD and MF areas of the distributed shared memory 212 copied to the recipient node. In addition, with respect to the MD areas, destination information of the sender node in the shared page directory becomes 240 registered by the distributed storage coupler of the recipient node. As a result, it is also possible to use the MD area of distributed shared memory 212 of the receiver node in the backward direction to the MD area of the distributed shared memory 212 of the sender node.
11 ist
ein Diagramm, das die Struktur von jedem Typ von Daten zeigt, die
bei dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und die Korrelation
dazwischen. 11 Fig. 15 is a diagram showing the structure of each type of data used in the embodiment of the present invention and the correlation therebetween.
Zuerst
bezeichnet ein Bezugszeichen 270 eine Objekt-ID, die jeweiligen
Sendeobjekten oder Empfängerobjekten
von Anwendungsprogrammen zugeteilt ist und im Netz eindeutig definiert
ist. Ein Bezugszeichen 270 bezeichnet eine Objekt-ID- Feldkonfiguration,
die aus der ID (Knoten-ID) 271 des Knotens, in welchem
das Objekt vorhanden ist, und den Feldern der lokalen IDs 272 innerhalb
des Knotens, der im gesamten Telekommunikationsnetz universell identifizierbar
ist, aufgebaut ist.First, a reference numeral 270 an object ID assigned to respective transmit objects or receiver objects of application programs and uniquely defined in the network. A reference number 270 denotes an object ID field configuration resulting from the ID (node ID) 271 of the node in which the object exists and the fields of the local IDs 272 within the node, which is universally identifiable throughout the telecommunication network.
Eine
Verarbeitungsanfrage 274, die im FIFO-Kommunikationsbereich
MF gespeichert ist, ist aus einem Zeiger 277 zu einem Deskriptor 280 aufgebaut,
wie es in 11 gezeigt ist.A processing request 274 that is stored in the FIFO communication area MF is a pointer 277 to a descriptor 280 built as it is in 11 is shown.
Zusätzlich ist
der Deskriptor 280 aufgebaut aus einem MB-Zeigerfeld 281,
das die oberste Adresse des entsprechenden Nachrichtenpuffers anzeigt, einem
MB-Statusfeld 282,
das den Besetzt/Leer-Zustand des Nachrichtenpuffers entsprechend
dem Deskriptor anzeigt, und einem Empfangsstatusfeld 283, das
eine Mitteilung von der Empfängerseite
zu der Senderseite von der Nachricht macht, ob die Nachricht richtig
empfangen worden ist oder nicht, oder im Fall eines Fehlers von
dem Typ von Fehler.In addition, the descriptor 280 built from a MB pointer field 281 indicating the top address of the corresponding message buffer, an MB status field 282 indicating the busy / idle state of the message buffer according to the descriptor and a receive status field 283 that makes a message from the receiver side to the sender side of the message, whether the message has been received correctly or not, or in the case of an error of the type of error.
Der
Nachrichtenpuffer 290 ist aufgebaut aus einem Zeiger NEXTMP 291 zum
Verbinden einer zu dem Empfängerobjekt
adressierten Nachricht mittels einer Listenstruktur, einem SID-Feld 292,
das die ID des Senderobjekts anzeigt, das die Quelle dieser Nachricht
ist, einem RID-Feld 293, das die ID des Empfängerobjekts
anzeigt, das der Zielort dieser Nachricht ist, einem SIZE-Feld 294,
das die Größe des Nachrichtenkörpers (BODY)
anzeigt, einem ATTR-Feld 295, das die Attribute der Nachricht
anzeigt, einem Körperfeld 296,
das den Gehalt der Nachricht zeigt, und ein Nachrichtensequenznummernfeld 297, das
eine Sequenznummer enthält,
die Nachrichten zugeordnet ist, die zwischen denselben Sender- und Empfangsknoten
transferiert werden, um die Zuverlässigkeit von Zwischenknotenkommunikationen
zu erhöhen.
Beispiele von BODYs sind Schaltstrukturtreiberaufträge und solche,
die von Steuerknoten zu Schaltknoten gesendet werden, oder Schaltstrukturzustandsdaten,
die von Schaltknoten zu Steuerknoten gesendet werden.The message buffer 290 is constructed from a pointer NEXTMP 291 for connecting a message addressed to the receiver object by means of a list structure, a SID field 292 indicating the ID of the sender object that is the source of this message, a RID field 293 indicating the ID of the recipient object that is the destination of this message, a SIZE field 294 indicating the size of the message body (BODY), an ATTR field 295 , which displays the attributes of the message, a body field 296 showing the content of the message and a message sequence number field 297 containing a sequence number associated with messages transferred between the same sending and receiving nodes to increase the reliability of inter-node communications. Examples of BODYs are switch fabric driver jobs and those sent from control nodes to switch nodes, or switch fabric state data sent from switch nodes to control nodes.
Bei
den Empfängerknoten
liest ein verteiltes Betriebssystem periodisch den FIFO-Kommunikationsbereich
zum Erfassen von Verarbeitungsanfragen 274. Durch Auslesen
des Deskriptors 280 durch Bezugnahme auf den Deskriptorzeiger 277,
der in der Verarbeitungsanfrage 274 enthalten ist, ist
es möglich,
die Steuerinformation einer empfangenen Nachricht zu erhalten. Das
verteilte Betriebssystem auf der Empfängerseite wird über die
Adresse eines Nachrichtenpuffers 290 durch Bezugnahme auf
das MB-Zeigerfeld 281 des Deskriptors 280 informiert und
wird über
das Zielortobjekt durch Bezugnahme auf das darin enthaltene RID-Feld 293 informiert.At the receiver nodes, a distributed operating system periodically reads the FIFO communication onsbereich to capture processing requests 274 , By reading the descriptor 280 by reference to the descriptor pointer 277 who in the processing request 274 is included, it is possible to obtain the control information of a received message. The distributed operating system on the receiver side is the address of a message buffer 290 by referring to the MB pointer field 281 the descriptor 280 and informs about the destination object by referring to the RID field contained therein 293 informed.
12 ist
ein Zeitdiagramm für
eine Kommunikation zwischen den Steuerknoten und den Schaltknoten über das
Steuernetz bei der vorliegenden Erfindung. 12 Figure 9 is a timing diagram for communication between the control nodes and the switching nodes via the control network in the present invention.
Von
den Ausführungsschritten
des Prozessors der 12 sind die Schritte, die durch
die fetten Linien angezeigt sind (beispielsweise der Schritt S220:
Aktivierung eines Anwendungsobjekts [APL-Objekt]) Perioden, in welchen
das verteilte Betriebssystem im Prozessor ausgeführt wird, und sind die Schritte,
die durch die dünnen
Linien angezeigt sind (beispielsweise der Schritt 223:
Schreiben einer Nachricht) Perioden, in welchen Anwendungsprogramme,
wie beispielsweise das Sendeoobjekt oder das Empfängerobjekt,
ausgeführt
werden.From the execution steps of the processor of 12 For example, the steps indicated by the bold lines (for example, the step S220: Activation of an Application Object [APL Object]) are periods in which the distributed operating system is executed in the processor, and are the steps indicated by the thin lines (for example, the step 223 : Writing a message) Periods in which application programs, such as the send object or the receiver object, are executed.
12 stellt
einen Fall dar, bei welchem eine Nachricht über das ATM-WAN 130 von
einem Steuerknoten 1 (100-1), wo das Senderobjekt existiert,
zu einem Schaltknoten 3 (101-1), wo das Empfängerobjekt
existiert, transferiert wird. Die durch die Senderseite verwendeten
MBs sind MB13-1 und MB13-3, die in 9 gezeigt
sind, von welchen die Deskriptoren MD13-1 und MD13-3 sind. Zusätzlich wird
der Verarbeitungsanfrage-FIFO (MF3-3), der zu dem Schaltknoten 3
(101-1) im Steuerknoten 1 (100-1) adressiert ist,
als der Nachrichtenverarbeitungsanfragebereich verwendet. 12 zeigt
einen Fall, in welchem die Ausführung
des Empfängerobjekts
beginnt, bevor die Ausführung
des Senderobjekts beendet ist. Der Ablauf des Prozesses soll unter
Bezugnahme auf die Schritte (die durch SXXX angezeigt sind), die
in 12 gezeigt sind, erklärt werden. 12 illustrates a case where a message is sent over the ATM WAN 130 from a control node 1 ( 100-1 ), where the sender object exists, to a switching node 3 (FIG. 101-1 ) where the receiver object exists is transferred. The MBs used by the transmitter side are MB13-1 and MB13-3, which are in 9 of which the descriptors MD13-1 and MD13-3 are shown. In addition, the processing request FIFO (MF3-3) connected to the switch node 3 (FIG. 101-1 ) in the control node 1 ( 100-1 ) is used as the message processing request area. 12 shows a case in which the execution of the receiver object starts before the execution of the transmitter object is finished. The flow of the process should be explained with reference to the steps (indicated by SXXX) in 12 are explained.
(a) Ausführung im
Steuerknoten 1 (100-1)(a) execution in control node 1 ( 100-1 )
SCHRITTE S220 und S221STEPS S220 and S221
Wenn
das verteilte Betriebssystem des Steuerknotens 1 (100-1)
das Sendeobjekt im Schritt S220 aktiviert, wird das Senderobjekt
im Schritt S221 ausgeführt.
Zu dieser Zeit wird dann, wenn es eine Notwendigkeit zum Senden
einer Nachricht gibt, um den Schaltknoten 3 (101-1) zu
steuern, das verteilte Betriebssystem angefragt, einen MB mit einem
Spezifizieren der Objekt-ID des Empfängerobjekts zuzuteilen.If the distributed operating system of the control node 1 ( 100-1 ) activates the transmission object in step S220, the transmitter object is executed in step S221. At this time, when there is a need to send a message, the switch node 3 (FIG. 101-1 ), the distributed OS requested to allocate an MB with specifying the object ID of the receiver object.
SCHRITT S222STEP S222
Das
verteilte Betriebssystem spezifiziert den Schaltknoten 3 (101-1),
in welchem das Empfängerobjekt
vorhanden ist, durch Bezugnahme auf die Empfängerobjekt-ID, teilt einen MB (MB13-1) zu, um für Kommunikationen
vom Steuerknoten 1 (100-1) zum Schaltknoten 3 (101-1)
verwendet zu werden, und schreibt die oberste Adresse von MB13-1
im MB-Zeigerfeld (Bezugszeichen 280 in 11)
in den Deskriptor MD13-1 und Daten zum Anzeigen des Zustands "im Einsatz" in das MB-Statusfeld (Bezugszeichen 282 in 11),
und zwar zur Zeit t222 in 12. Wenn
Information, die zum Auffüllen
einer einzigen ATM-Zelle ausreichend ist, sich in dem Koppler für verteilte
Speicher 113-1 auf der Senderseite akkumuliert, wird die
Information in eine ATM-Zelle umgewandelt und über das Steuernetz 130 zum
Schaltknoten 3 (101-1) transferiert. Im Schaltknoten 3
(101-1) wird mittels des Kopplers für verteilte Speicher 123-1 eine
Kopie zum MD (MD13-3) der Adresse entsprechend dem verteilten gemeinsam
genutzten Speicher 122-1 hergestellt.The distributed operating system specifies the switching node 3 ( 101-1 ), in which the receiver object is present, by referring to the receiver object ID, allocates one MB (MB13-1) to receive communications from the control node 1 (FIG. 100-1 ) to the switching node 3 ( 101-1 ) and writes the top address of MB13-1 in the MB pointer field (reference number 280 in 11 ) in the descriptor MD13-1 and data for indicating the status "in use" in the MB status field (reference numeral 282 in 11 ), at time t222 in 12 , If information sufficient to fill a single ATM cell is in the distributed memory switch 113-1 accumulated on the transmitter side, the information is converted into an ATM cell and via the control network 130 to the switching node 3 ( 101-1 ) transferred. In the switching node 3 ( 101-1 ) is done by means of the distributed memory coupler 123-1 a copy to the MD (MD13-3) of the address corresponding to the distributed shared memory 122-1 produced.
SCHRITT S223STEP S223
Das
Senderobjekt schreibt die Nachricht in den MB (MB13-1) des verteilten
gemeinsam genutzten Speichers der Senderseite in 4-Byte-Einheiten zur
Zeit t223. Wenn sich eine Vielzahl von 4-Byte-Schreibeinheiten akkumulieren,
um die Länge von
einer Zelle zu erreichen, wird diese über das ATM-Steuernetz 130 zum
Schaltknoten 3 (101-1) transferiert. Im Schaltknoten 3
(101-1) wird durch den Koppler für verteilte Speicher 123-1 eine
Kopie der Adresse entsprechend dem verteilten gemeinsam genutzten
Speicher 122-1 zum MB (MB13-3) hergestellt.The sender object writes the message in the MB (MB13-1) of the sender-side distributed shared memory in 4-byte units at time t223. When a plurality of 4-byte write units accumulate to reach the length of one cell, it will become over the ATM control network 130 to the switching node 3 ( 101-1 ) transferred. In the switching node 3 ( 101-1 ) is through the distributed memory coupler 123-1 a copy of the address corresponding to the shared shared memory 122-1 made to MB (MB13-3).
SCHRITTE S224 und S225STEPS S224 and S225
Wenn
das Senderobjekt eine Sendeverarbeitung (SEND) zu dem verteilten
Betriebssystem anfragt, schreibt das verteilte Betriebssystem eine Nachrichtensequenznummer
in den Nachrichtensequenznummernbereich 297 des Nachrichtenpuffers MB13-1
zu einer Zeit t224. Die Adresse und die Daten werden auch zum Schaltknoten
3 (101-1) als eine ATM-Zelle gesendet, und eine Kopie wird
zum Nachrichtensequenznummernbereich 297 des MB (MB13-3)
der Adresse entsprechend dem verteilten gemeinsam genutzten Speicher 122-1 hergestellt. Als
Nächstes
werden dann, wenn das verteilte Betriebssystem auf der Senderseite
eine Verarbeitungsanfrage in dem Verarbeitungsanfragen-FIFO-Bereich (MF3-1)
auf der Seite des Sender-Steuerknotens 1 zur Zeit t225 schreibt,
die Adresse und die Daten auch zum Schaltknoten 3 (101-1)
als ATM-Zelle gesendet, und eine Kopie wird zum Verarbeitungsanfragen-FIFO-Bereich
(MF3-3) der Adresse entsprechend dem verteilten gemeinsam genutzten
Speicher 122-1 hergestellt.When the sender object requests send processing (SEND) to the distributed operating system, the distributed operating system writes a message sequence number in the message sequence number range 297 of the message buffer MB13-1 at a time t224. The address and the data are also sent to switch node 3 (FIG. 101-1 ) is sent as an ATM cell, and a copy becomes the message sequence number area 297 the MB (MB13-3) of the address corresponding to the distributed shared memory 122-1 produced. Next, when the distributed operating system on the sender side writes a processing request in the processing request FIFO area (MF3-1) on the sender control node 1 side at time t225, the address and the data are also sent to the switching node 3 (FIG. 101-1 ) is sent as an ATM cell, and a copy is sent to the processing request FIFO area (MF3-3) of the address the distributed shared memory 122-1 produced.
Schließlich wird
in einem Schritt S225 ein APL-Objekt-Beendigungsprozess ausgeführt und wird
das Senderobjekt außer
Kraft gesetzt.Finally will
In step S225, an APL object termination process is executed and becomes
the transmitter object except
Power set.
(b) Ausführung im
Schaltknoten 3 (101-1)(b) execution in switching node 3 ( 101-1 )
SCHRITTE S230–S233STEPS S230-S233
In 12 wählt das
verteilte Betriebssystem des Schaltknotens 3 (101-1) ein
Empfängerobjekt
als das als Nächstes
auszuführende
Objekt aus und aktiviert dieses in einem Schritt S230. Im Schritt
S231 beginnt das Empfängerobjekt
seine Ausführung
und fragt das Empfängerobjekt
eine Empfangsverarbeitung (RECEIVE) zu dem verteilten Betriebssystem an,
und im Schritt S232 testet das verteilte Betriebssystem, ob eine
Nachricht beim Empfängerobjekt
angekommen ist oder nicht. Im dargestellten Fall sind zu dieser
Zeit keine Nachrichten angekommen, so dass das Empfängerobjekt
außer
Kraft gesetzt wird, bis eine Nachricht im Schritt S233 ankommt.In 12 selects the distributed operating system of switch node 3 ( 101-1 ) selects a receiver object as the next-to-be-executed object and activates it in step S230. In step S231, the receiver object starts execution and requests the receiver object to receive processing (RECEIVE) to the distributed operating system, and in step S232 the distributed operating system tests whether or not a message has arrived at the receiver object. In the illustrated case no messages have arrived at this time, so that the receiver object is overridden until a message arrives in step S233.
SCHRITT S240STEP S240
Das
verteilte Betriebssystem des Schaltknotens 3 (101-1) erfasst
eine Empfangsverarbeitungsanfrage, die im FIFO-Verarbeitungsanfragenbereich (MF3-3)
des verteilten gemeinsam genutzten Speichers registriert worden
ist, durch periodisches Lesen des Verarbeitungsanfrage-FIFO (MF3-3),
der zu diesem Knoten adressiert ist, und wird über die Adresse des Deskriptors
(MD13-3) und die Adresse des MB (13-3) im verteilten gemeinsam genutzten Speicher
durch Folgen einer Zeigerkette informiert, wie es in 11 gezeigt
ist.The distributed operating system of switch node 3 ( 101-1 ) detects a receive processing request registered in the FIFO processing request area (MF3-3) of the distributed shared memory by periodically reading the processing request FIFO (MF3-3) addressed to that node and is informed of the address of the Descriptors (MD13-3) and the address of the MB (13-3) in the distributed shared memory are informed by following a pointer string, as in 11 is shown.
SCHRITTE S250 und S251STEPS S250 and S251
Das
Empfänger-Betriebssystem
des Schaltknotens 3 (101-1) testet, ob eine Nachricht für das Empfängerobjekt
angekommen ist oder nicht. Da zu dieser Zeit bereits eine Nachricht
auf der Senderseite angekommen ist, kann die Nachricht sofort gelesen werden.
Dann wird der Nachrichtensequenznummernbereich 297 von
MD13-3 geprüft,
und nach einem Bestätigen,
dass keine der Sequenznummern fehlen, wird die Ausführung des
Empfängerobjekts im
Schritt S251 wieder aufgenommen.The receiver operating system of the switching node 3 ( 101-1 ) tests whether a message has arrived for the receiver object or not. Since a message has already arrived on the sender side at this time, the message can be read immediately. Then, the message sequence number area becomes 297 MD13-3 is checked, and after confirming that none of the sequence numbers are missing, the execution of the receiver object is resumed in step S251.
SCHRITT S252STEP S252
Das
Empfängerobjekt
liest die Nachricht vom MB (MB13-3) zur Zeit t252 und führt die
entsprechende Verarbeitung aus, d. h. ein Senden von Steueraufträgen zur
Schaltstrukturvorrichtung.The
recipient object
reads the message from the MB (MB13-3) at time t252 and executes the
appropriate processing, d. H. sending tax orders to
Switch fabric device.
SCHRITTE S253 und S254STEPS S253 and S254
Nach
einem Beenden des Lesens der Nachricht fragt das Empfängerobjekt
das verteilte Betriebssystem an, den MB (MB13-3) freizugeben. Das verteilte
Betriebssystem schreibt den Wert des MG-Statusfelds im Deskriptor
MD13-3 entsprechend dem MB (MB13-3) zur Zeit t253 in 12 neu
auf "LEER". Als Ergebnis wird
durch den Koppler für
verteilte Speicher (123-1, 113-1) eine Kopie bei
derselben Stelle (MD13-1) des verteilten gemeinsam genutzten Speichers 112-1 der
Senderseite hergestellt.After completing reading the message, the receiver object asks the distributed operating system to release the MB (MB13-3). The distributed operating system writes the value of the MG status field in descriptor MD13-3 corresponding to MB (MB13-3) at time t253 12 new on "EMPTY". As a result, the distributed memory coupler ( 123-1 . 113-1 ) a copy at the same location (MD13-1) of the distributed shared memory 112-1 the transmitter side made.
Als
Nächstes
schreibt das verteilte Betriebssystem auf der Empfängerseite
eine Verarbeitungsanfrage im Verarbeitungsanfragen-FIFO-Bereich (MF1-1),
der zum Senderknoten adressiert ist, zur Zeit t255. Als Ergebnis
wird eine Kopie im Verarbeitungsanfragen-FIFO-Bereich (MF1-1) entsprechend dem
verteilten gemeinsam genutzten Speicher 112-1 der Senderseite
durch den Koppler für
verteilte Speicher (123-1, 113-1) hergestellt.Next, the distributed operating system on the receiver side writes a processing request in the processing request FIFO area (MF1-1) addressed to the sender node at time t255. As a result, a copy is made in the processing request FIFO area (MF1-1) according to the distributed shared memory 112-1 the transmitter side through the Distributed Memory Coupler ( 123-1 . 113-1 ) produced.
Schließlich wird
in einem Schritt S254 ein APL-Objekt-Beendigungsprozess ausgeführt und wird
das Empfängerobjekt
in einen Standby-Zustand versetzt.Finally will
In step S254, an APL object termination process is executed and becomes
the recipient object
put in a standby state.
(c) Verarbeitung des Steuerknotens
1 (100-1)(c) processing of the control node 1 ( 100-1 )
SCHRITT S260STEP S260
Das
verteilte Betriebssystem des Steuerknotens (100-1) liest
periodisch den Verarbeitungsanfragen-FIFO (MF1-1), der zu dieser
Zeit t260 zu diesem Knoten adressiert ist, und prüft auf die
Existenz einer Verarbeitungsanfrage. Wenn eine Verarbeitungsanfrage
erfasst wird, wird die Adresse des Deskriptors (MD13-1) des verteilten
gemeinsam genutzten Speichers durch die in 11 gezeigte
Zeigerkette extrahiert und wird der entsprechende MB (MB13-1) freigegeben.The distributed operating system of the control node ( 100-1 ) periodically reads the processing request FIFO (MF1-1) addressed to this node at this time t260 and checks for the existence of a processing request. When a processing request is detected, the address of the shared memory shared memory descriptor (MD13-1) is written by the in 11 extracted pointer chain and the corresponding MB (MB13-1) is released.
Die
oben Absätze
erklärten
ein Verfahren zum Transferieren einer Schaltstrukturtreiberauftragsnachricht
von einem Steuerknoten zu einem Schaltknoten.The
top paragraphs
declared
a method for transferring a switch pattern order request message
from a control node to a switching node.
Wenn
der Steuerknoten zum Empfangen von Schaltstrukturscanergebnissen
vom Schaltknoten dient, wird dies durch Kombinieren einer Anfragenachricht
und einer Antwortnachricht erreicht. Zuerst werden Schaltstrukturscananfragen
von einem Steuerknoten zu einem Schaltknoten gesendet. Darauf folgend
teilt der Schaltknoten den zum Steuerknoten adressierten Nachrichtenpuffer
MB31-1 zu, schreibt die Scanergebnisnachricht und bringt die Antwortnachricht
zum Steuerknoten zurück.If
the control node for receiving switch scan results
from the switch node, this is done by combining a request message
and reached a response message. First, switch pattern scan requests
sent from a control node to a switching node. Following this
the switching node shares the message buffer addressed to the control node
MB31-1 to, writes the scan result message and brings the response message
back to the control node.
Die
oben angegebene Nachrichtenkommunikationsschnittstelle kann nicht
nur zwischen den Steuerknoten und den Schaltknoten angewendet werden,
sondern auch zwischen Steuerknoten, zwischen Schaltknoten, innerhalb
von Steuerknoten und innerhalb von Schaltknoten. Beispielsweise
können im
Fall von Kommunikationen innerhalb eines Knotens, wobei ein Senderobjekt
und ein Empfängerobjekt
auf demselben Steuerknoten (100-1) existieren, Nachrichtenkommunikationen
durch genau dasselbe Verfahren wie bei Kommunikationen zwischen
Knoten für
die Zwecke des Sender/Empfänger-Objekts durch
Kombinieren des Nachrichtenpuffers MB11-1 der 9 und
der Zeitgabeprozedur der 12 durchgeführt werden.
Somit können
verteilungstransparente Einrichtungen erreicht werden, was dieselbe Schnittstelle
für Anwendungen
ohne Abhängigkeit davon
zulässt,
ob die Kommunikationen innerhalb eines Knotens oder Zwischenknoten
sind, und zwar dadurch, dass die Objekte, die innerhalb des Netzes eindeutig
identifizierbar sind, durch eine logische Schnittstelle von Nachrichten
lose gekoppelt sind, und dass das verteilte Betriebssystem und der
Koppler für
verteilte Speicher Nachrichtenkommunikationen zwischen diesen Objekten
unterstützen.The above message communication The cation interface can be applied not only between the control nodes and the switching nodes, but also between control nodes, between switching nodes, within control nodes and within switching nodes. For example, in the case of communications within a node, where a sender object and a receiver object may reside on the same control node (FIG. 100-1 ), message communications by exactly the same method as in communications between nodes for the purposes of the transceiver object by combining the message buffer MB11-1 of FIG 9 and the timing of the 12 be performed. Thus, distribution transparent devices can be achieved, allowing the same interface for applications without depending on whether the communications are within a node or intermediate nodes, by having the objects that are uniquely identifiable within the network, loose through a logical interface of messages and that the distributed operating system and the distributed memory coupler support message communications between these objects.
Durch
Erreichen verteilter transparenter Einrichtungen können Anwendungsprogramme,
die herkömmlich
an unterschiedlichen Knoten angeordnet sind, auf einfache Weise
an demselben Steuerknoten ohne irgendwelche besonderen Modifikati onen
angeordnet werden. Anderse ausgedrückt können Hardware-Betriebsmittel
oder Software-Betriebsmittel, die als Objekte bekannt sind, im gesamten
Netzwerk durch Einbauen von verteilten transparenten Einrichtungen
in Steuerknoten oder Schaltknoten verteilt werden, was es möglich macht,
Nachrichten unter Verwendung derselben Verfahren zu senden und zu empfangen,
und zwar ohne irgendeine Abhängigkeit von
den Stellen der Objekte, in dem Nachrichten zu Zielortknoten basierend
auf in Nachrichten enthaltenen Identifizierern transferiert werden.
Dann können die
Objekte an einem einzigen Schaltknoten über das Netz ohne Durchführen von
Modifikationen verteilt werden, um es dadurch einfacher zu machen,
die Steuer- und Schaltfunktionen zu trennen.By
Achieving distributed transparent facilities, application programs,
the conventional
are arranged at different nodes, in a simple manner
at the same control node without any special modifications
to be ordered. Other terms can be hardware resources
or software resources that are known as objects throughout
Network by installing distributed transparent devices
be distributed in control nodes or switching nodes, which makes it possible
Send and receive messages using the same methods,
and without any dependence on
the locations of objects where messages are based on destination nodes
on identifiers contained in messages.
Then you can
Objects on a single switch node over the network without performing
Modifications are made to make it easier to
to separate the control and switching functions.
Insbesondere
kann durch Einbauen der oben beschriebenen verteilten transparenten
Einrichtungen eine herkömmliche
Netzkonfiguration, bei welcher die Verteilung von Anwendungen berücksichtigt
werden muss und das Verschieben von Funktionen schwierig ist, so
geändert
werden, dass die folgenden Funktionen flexibler werden, wie es nachfolgend
gezeigt ist:
- (a) Dienstschaltfunktionen (SSF),
die herkömmlich
an Dienstschaltknoten durchgeführt
worden sind, d. h. Basisdienstfunktionen zum Steuern von Verbindungen
der Schaltstruktur in Echtzeit, und
- (b) Dienststeuerfunktionen (SCF), die herkömmlich durch Dienststeuerknoten
durchgeführt
worden sind, d. h. Funktionen zum Erreichen von Dienstfunktionen
hohen Grades durch Koordination mit SSFs,
sind auf dieselben
Steuerknoten integriert, ohne die SSF- und SCF-Anwendungsprogramme zu ändern, wie
es in 13 gezeigt ist.In particular, by incorporating the distributed transparent devices described above, a conventional network configuration in which the distribution of applications must be considered and the shifting of functions is difficult can be changed so that the following functions become more flexible, as shown below: - (a) service switching functions (SSF) conventionally performed on service switching nodes, ie basic service functions for controlling connections of the switching fabric in real time, and
- (b) service control functions (SCF) conventionally performed by service control nodes, ie functions for achieving high-level service functions by coordination with SSFs,
are integrated into the same control nodes without changing the SSF and SCF application programs as described in 13 is shown.
Zusätzlich können, während die
Funktionen von Betriebssystemen für ein Management von Telekommunikationsnetzen
nicht in Echtzeit, die aus Knoten aufgebaut sind, die SSFs und SCFs
enthalten, herkömmlich
in Systeme eingebaut worden sind, die unterschiedlich von den Knoten
sind, die SSFs und SCFs enthalten, diese auf dieselben Steuerknoten
integriert werden, ohne die Anwendungsprogramme des Betriebssystems
zu ändern,
wie es in 13 gezeigt ist.In addition, while the functions of operating systems for non-real-time management of telecommunications networks composed of nodes containing SSFs and SCFs have conventionally been incorporated into systems other than the nodes including SSFs and SCFs, they may be implemented be integrated into the same control nodes without changing the application programs of the operating system, as in 13 is shown.
Das
bedeutet, dass durch Ausbilden der verteilten Netzkonfiguration,
die verteilte transparente Einrichtungen enthält, die Konfiguration so geändert werden
kann, dass die Verteilung auf einfache Weise versteckt ist, Funktionen,
wie beispielsweise SSFs und SCFs auf einfache Weise verschoben werden und
diese Funktionen auf einfache Weise entwickelt werden. In 13 sind
denjenigen Teilen, die Teilen der 1 entsprechen,
dieselben Bezugszeichen zugeteilt, und ihre Erklärung ist weggelassen.That is, by forming the distributed network configuration including distributed transparent devices, the configuration can be changed so that the distribution is easily hidden, functions such as SSFs and SCFs are easily shifted, and these functions are simple be developed. In 13 are the parts that share the 1 correspond to the same reference numerals, and their explanation is omitted.
Weiterhin
kann als Ergebnis eines Verbindens des Steuernetzes durch ein ATM-WAN dann, wenn ein
Knoten fehlerhaft wird, ein Schalten zu einem alternativen Knoten
sofort durchgeführt
werden. Beispielsweise steuert in 7 ein Steuerknoten 100-1 Schaltknoten 101-1 und 101-2.
Zusätzlich
ist eine Reserve eines Steuerknotens 100-1 dem Steuerknoten 100-2 zugeordnet.
Wenn der Steuerknoten 100-1 fehlerhaft wird, baut im Steuernetz 130 der 7 der
Reserve-Steuerknoten 100-2 eine SVC-Verbindung neu mit
dem Steuerknoten 100-1 auf, um die Steuerdaten und Zustandsdaten
von dem Steuerknoten 100-1 innerhalb des zulässigen Bereichs
zu übernehmen.Further, as a result of connecting the control network by an ATM WAN, if a node becomes faulty, switching to an alternative node may be performed immediately. For example, controls in 7 a control node 100-1 switching node 101-1 and 101-2 , In addition, there is a reserve of a control node 100-1 the control node 100-2 assigned. If the control node 100-1 faulty builds in the control network 130 of the 7 the reserve control node 100-2 reconnect an SVC connection to the control node 100-1 on the control data and status data from the control node 100-1 within the permissible range.
Als
Verfahren zum Übergeben
der Steuerdaten und Zustandsdaten ist es möglich, die Daten durch Durchführen einer
Kopie zwischen den verteilten gemeinsam genutzten Speichern (112-1, 112-2) unter
Verwendung der Koppler für
verteilte Speicher 113-1 und 113-2 von beiden
Steuerknoten mit hoher Geschwindigkeit zu übergeben. Natürlich müssen, um
diese Art von Übergabe
durchzuführen,
der Prozessor 110-1, der Koppler für verteilte Speicher 113-1 und
der verteilte gemeinsam genutzte Speicher 112-1 des gesperrten
Steuerknotens, der fehlerhaft ist, noch intakt sein.As a method of passing the control data and status data, it is possible to save the data by performing a copy between the distributed shared memories (FIG. 112-1 . 112-2 ) using the Distributed Memory Couplers 113-1 and 113-2 to pass from both control nodes at high speed. Of course, to perform this type of handover, the processor must 110-1 , the distributed memory coupler 113-1 and the distributed shared memory 112-1 the locked control node, which is faulty, still intact.
Als
Nächstes
baut der Steuerknoten 100-2 eine neue Verbindung mittels
eines SVC mit Schaltknoten 101-1 und 101-2 auf,
welche der Steuerknoten 100-1 bis dahin gesteuert hatte,
und darauf folgend steuert der Steuerknoten 100-2 die Schaltknoten 101-1 und 101-2.Next, the control node builds 100-2 a new connection using an SVC with switching node 101-1 and 101-2 on which of the control nodes 100-1 until then, and then the control node controls 100-2 the switching nodes 101-1 and 101-2 ,
Während ein
Steuerknoten 100-2 als der Reserveknoten in der oben angegebenen
Beschreibung verwendet wird, kann, da die Schaltknoten auch Prozessoren
kleinen Ausmaßes
haben, ein Schaltknoten (beispielsweise der Schaltknoten 101-3 in 7)
zugeordnet werden, um ein Reserveknoten zu sein, um das gesamte
oder einen Teil der Funktionen der Steuerknoten als Ersatz durchzuführen. Somit
kann das gesamte Netz eine Zuverlässigkeit ökonomisch und ausreichend beibehalten, indem
Reserveknoten für
das gesamte Netz vorgesehen werden, anstelle eines getrennten Vorsehens
von Reservevorrichtungen für
jeden Knoten.While a control node 100-2 When the reserve node is used in the above-mentioned description, since the switching nodes also have small-scale processors, a switching node (e.g., the switching node 101-3 in 7 ) to be a backup node to perform all or part of the functions of the control nodes as a replacement. Thus, the entire network can maintain reliability economically and sufficiently by providing spare nodes for the entire network instead of providing spare devices separately for each node.
Folglich
können
Funktionen, die herkömmlich
nur innerhalb solitärer
Schaltknoten gesteuert werden können, über das
gesamte Netz ausgeweitet werden. Zusätzlich kann eine Last, die
von einem Knoten übergelaufen
ist, dynamisch zu anderen Knoten verteilt werden, und selbst dann,
wenn ein Knoten gesperrt ist, kann ein anderer Knoten als Ersatz
dienen, um zu verhindern, dass das gesamte Netz ausfällt.consequently
can
Features that are conventional
only within solitary
Switching nodes can be controlled via the
entire network to be extended. In addition, a load that
overflowed from a knot
is to be distributed dynamically to other nodes, and even then,
if a node is locked, another node may substitute
serve to prevent the entire network from failing.
Während die
obige Beschreibung ein Beispiel darstellt, bei welchem die Verbindungen
der Schaltknoten und der Steuerknoten durch Kommunikationen vom
Verbindungstyp hergestellt sind, wie beispielsweise PVCs und SVCs
im Steuernetz 130 der 7 oder das
ATM-WAN 202, das das integrierte Netz der 8 ist,
ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, so dass Kommunikationen
auch durch verbindungslose Kommunikationen unter Verwendung von
Paketen hergestellt werden können.While the above description shows an example in which the connections of the switching nodes and the control nodes are made by connection type communications such as PVCs and SVCs in the control network 130 of the 7 or the ATM WAN 202 , which is the integrated network of 8th is, the invention is not limited thereto, so that communications can also be made by connectionless communications using packets.
Wie
es oben erklärt
ist, sind gemäß der vorliegenden
Erfindung (1) die Steuerknoten und die Schaltknoten durch ein Steuernetz
verbunden, und beliebige Verbindungen können aufgebaut werden, wie
es nötig
ist, wovon es ein Ergebnis ist, das ein Netz, das auf einer verteilten
Steuerung basiert, welches ökonomisch
ist und dass eine hohe Flexibilität selbst dann aufgebaut werden
kann, wenn es eine große
Anzahl von zu steuernden Schaltknoten gibt.As
it explained above
is, according to the present
Invention (1) the control nodes and the switching nodes through a control network
connected, and any connections can be established, such as
it is necessary
is what it's a result of being a network distributed on one
Control based, which economical
and that a high flexibility will be built even then
if it's a big one
Number of switching nodes to be controlled.
Zusätzlich ist
es (2) durch loses Verbinden von Objekten, die im Netz universell
identifizierbar sind, durch eine logische Schnittstelle unter Verwendung
von Nachrichten, möglich,
eine Schnittstelle zu bieten, die für die Zwecke der zu erreichenden
Anwendung identisch ist, ohne davon abhängig zu sein, ob die Kommunikationen
zwischen Knoten oder innerhalb von Knoten sind. Das bedeutet, dass
deshalb, weil eine verteilte Transparenz erreicht wird, die Funktionen
der Knoten auf einfache Weise geändert werden
können
und die Lokalisierung der Anwendungsobjekte auf einfache Weise von
Knoten zu Knoten geändert
werden kann, um dadurch eine hohe Flexibilität zur Verfügung zu stellen. Weiterhin kann
ein umfassendes verteiltes Netz, das ein Übertragungssteuersystem, ein
fortentwickeltes Funktionssteuersystem und ein Managementsystem
integriert, gemäß einer
erhöhten
Verarbeitungsleistung von Prozessoren erreicht werden.In addition is
It (2) by loosely connecting objects that are universal in the network
are identifiable by using a logical interface
of news, possible,
to provide an interface for the purpose of achieving
Application is identical, without depending on whether the communications
between nodes or within nodes. It means that
therefore, because distributed transparency is achieved, the functions
the node can be easily changed
can
and locating the application objects in a simple way
Changed node to node
to provide high flexibility. Furthermore, can
a comprehensive distributed network that includes a transmission control system
advanced functional control system and a management system
integrated, according to one
increased
Processing power of processors can be achieved.
Weiterhin
kann (3) das oben beschriebene Netz, das auf einer verteilten Steuerung
basiert, aufgrund des Erreichens von effizienten Nachrichtenkommunikationen
mittels eines netzweiten gemeinsam genutzten Speicherraums und einer
Kommunikationsstruktur zwischen den verteilten gemeinsam genutzten
Speichern auf einfache Weise aufgebaut sein.Farther
can (3) the network described above, that on a distributed controller
based on achieving efficient message communications
by means of a network-wide shared memory space and a
Communication structure between the distributed shared
Save in a simple way to be built.
Während die
vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel
beschrieben worden ist, das ein Schaltknotensystem innerhalb eines
Netzes aufweist, ist die vorliegende Erfindung dadurch nicht beschränkt und
kann in weitem Ausmaß auf
verschiedene Typen von Netzvorrichtungen angewendet werden, wie
beispielsweise auf Router mit Schaltern (wie beispielsweise IP-[Internationales
Protokoll]-Schalter).While the
present invention with reference to an embodiment
has been described, which is a switching node system within a
Netzes, the present invention is not limited thereby and
can be up to a great extent
various types of network devices are applied, such as
For example, on routers with switches (such as IP [International
Protocol] switch).